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107年
機械及電銲常識
第 9 題
有一螺旋千斤頂,手柄半徑為 250 mm,螺桿導程為 10 mm,若機械損失為 15 %,當施力 98 N時,可升起質量______公斤物體。(重力加速度= 9.8 m/sec²,π = 3.14)
思路引導 VIP
試著思考一下:當你手握長度為 R 的手柄轉動一整圈時,你的手實際移動的軌跡長度是多少?而在此同時,螺桿帶動重物上升的高度又與哪一個參數有關?最後,如果這部機器並非完美,有一部分能量消失了,這會讓你「能抬起的重量」變多還是變少呢?
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了!你能精確計算出 1334.5 公斤,代表你對螺旋千斤頂(Screw Jack)的能量轉換邏輯掌握得非常紮實。這類題目最核心的觀念在於功的原理(Principle of Work):施力所作的功經過機械傳遞後,扣除損失,會轉化為提升重物的位能。
螺旋機械功的平衡計算
在計算上,我們利用施力繞行圓周一圈的功 $F \times 2\pi R$,乘以效率 $\eta$(本題損失 15%,故效率為 $1 - 0.15 = 0.85$),會等於重物上升一個導程(Lead)所作的功 $W \times L$。將數值代入公式:
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