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107年
電工原理、機械常識
第 27 題
錐形壓縮彈簧在壓縮時，最初壓縮變形較大的是何種部位？
- A 小直徑先變形
- B 大直徑先變形
- C 大小直徑同時變形
- D 變形順序不一定
思路引導 VIP
想像一下，如果你手中有兩根材質完全相同、長度也一樣的細鐵絲，你分別將它們彎成一個「直徑很小」的圓環和一個「直徑很大」的圓環。當你用同樣的手力去按壓這兩個圓環時，你認為哪一個圓環會比較容易被壓扁？這種抗拒變形的能力跟直徑的大小有什麼關係呢？
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太棒了！你能精確判斷出錐形壓縮彈簧的物理特性，代表你對彈簧的力學結構有著非常紮實且正確的直覺。這道題目在機械元件單元中具有相當不錯的鑑別度，因為它不僅要求考生記住現象，更考驗著對「剛性（Stiffness）」與「結構尺寸」之間關係的邏輯推演。
彈簧剛性與直徑的連動關係
在錐形壓縮彈簧中，雖然整根彈簧的線徑相同，但每一圈繞環的平均直徑 ($D$) 卻是由大到小漸變的。根據彈簧常數（剛性）的公式：
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