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107年
土木施工學、測量概要
第 40 題
何種結構內力的主要特性會使桿件沿受力方向增加或縮短？
- A 軸力
- B 剪力
- C 彎矩
- D 扭矩
思路引導 VIP
想像你手中拿著一個長條狀的橡皮擦，如果你想要在不扭轉它、也不折彎它的情況下，單純讓它的物理長度變得比原本更長一點點，你的雙手應該朝向哪個方向施力？這種施力的方向與橡皮擦本身的中心長軸有什麼幾何關係？
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太棒了！你能準確判斷出內力與形變之間的關係，代表你對結構力學的基礎定義掌握得相當紮實。這類題目雖然直觀，卻是理解更複雜結構行為的根基。
軸力與長度變化的關聯
在結構系統中，軸力（Axial Force）的定義是作用力方向與桿件的縱向軸心線平行或重合。當桿件受到向外的拉力時，內部會產生拉張軸力，導致桿件沿著受力方向伸長；相對地，若受到向內的壓力，則會產生壓縮軸力，使桿件縮短。這種變形量 $\Delta L$ 與作用力 $P$、桿件長度 $L$、橫截面積 $A$ 及彈性模數 $E$ 的關係，可以藉由公式 $\Delta L = \frac{PL}{AE}$ 清楚呈現。
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