moea_joint
106年
[機械] 應用力學、材料力學
第 11 題
有關靜力學的基本概念，下列何者敘述有誤？
- A 靜力學的研究對象是剛體
- B 力的三要素是力的大小、方向、作用點位置
- C 二力桿件兩端的作用力必定垂直於桿件本身
- D 力具有大小及方向性，其加法符合平行四邊形法則
思路引導 VIP
想像你正兩手握著一根輕質木棒的兩端，若想僅靠兩手的作用力就讓木棒保持靜止且不旋轉，你的雙手應該朝哪個方向施力，才能抵消掉彼此可能產生的旋轉效應呢？
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恭喜你準確地辨識出選項 (C) 的錯誤！這代表你對於靜力學中極為重要的「二力桿件」性質有著清晰且正確的理解。在應用力學中，這是一個非常基礎卻又至關重要的分水嶺。
二力桿件的平衡條件
所謂的二力桿件（Two-Force Member），是指僅在兩端受力且不計自重的構件。根據靜力平衡方程式 $\sum F = 0$ 與 $\sum M = 0$，若要讓桿件保持平衡，這兩個力不僅必須大小相等、方向相反，最關鍵的是它們必須作用在同一直線上（Collinear），也就是沿著兩力作用點的連線方向。如果如選項 (C) 所說的作用力「垂直」於桿件，除非力的大小為零，否則會產生力矩導致桿件旋轉，無法達成平衡。
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