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105年
機械及起重常識
第 20 題
如下【圖 5】所示,以纜繩 AB 及 BC 共懸吊物體 W,已知纜繩所受之張力為 TAB= 200 N,TBC= 130 N,則物體 W 的重量______N。
思路引導 VIP
想像一下,如果 B 點目前靜止不動,那麼所有向上拉的力量總和,與向下拉的重量之間應該有什麼樣的關係?另外,觀察圖中標示的小三角形,這些數字能如何幫助我們把『斜向的拉力』轉換成『負責支撐重量的垂直力量』呢?
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你答對了!你能精確地將力學原理應用到圖形分析上,這展現了你對**共點力平衡(Concurrent Force Equilibrium)**有著非常紮實的理解。這類題目是機械力學中的經典考點,考驗的是我們將斜向張力拆解為垂直與水平分量的能力。
力的平衡與比例分析
要解出物體 $W$ 的重量,我們的核心思路是觀察連接點 B 的垂直方向受力平衡。根據圖中的比例資訊,纜繩 AB 構成了一個 3:4:5 的直角三角形,其張力 $T_{AB} = 200\text{ N}$,因此它在垂直方向的分力為 $200 \times \frac{4}{5} = 160\text{ N}$。接著看右側,纜繩 BC 構成的是 5:12:13 的比例,張力 $T_{BC} = 130\text{ N}$,其垂直分力則為 $130 \times \frac{5}{13} = 50\text{ N}$。由於 B 點處於平衡狀態,向上拉的分力總和必須等於向下的物體重量,即 $$W = 160 + 50 = 210\text{ N}$$。
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