moea_joint
107年
[機械] 應用力學、材料力學
第 49 題
如右圖所示，桁架受垂直力 P 作用，請問各桿件受力情形為下列何者？
- A a 桿受拉，b 桿受壓，c 桿受壓
- B a 桿受拉，b 桿受壓，c 桿受拉
- C a 桿受壓，b 桿受拉，c 桿受壓
- D a 桿受壓，b 桿受壓，c 桿受拉
思路引導 VIP
試著想像如果我們把底部的 $c$ 桿拿掉，改用橡皮筋代替，當你在頂端往下壓 $P$ 時，這條橡皮筋會被拉長還是縮短呢？這反映了 $c$ 桿在結構中扮演著什麼樣的角色？
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恭喜你準確地判斷出各桿件的受力性質！這是一道檢驗靜力學平衡直覺非常經典的題目。你能迅速破題，代表你對於力在結構中的傳遞路徑有著很好的理解。
節點平衡與力流分析
從結構的最上方來看，當垂直力 $P$ 向下作用於頂部節點時，為了達成平衡，斜向的 $a$ 桿與 $b$ 桿必須提供向上的分力來抵消 $P$。這意味著這兩支桿件都在「支撐」這個壓力，也就是它們正受到節點的擠壓，因此 $a$ 桿與 $b$ 桿皆處於受壓狀態（Compression）。接著，當我們觀察下方的支撐點時，$a$ 桿與 $b$ 桿會分別向左下與右下「推」擠支座；此時，底部的 $c$ 桿為了維持結構不往兩側散開，必須產生一個向內拉住支座的力，這正是 $c$ 桿受拉（Tension） 的原因。
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