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107年
機械及電銲常識
第 2 題
📖 題組：
如【圖 2】為線性滑塊與煞車板之作用示意圖，煞車板以固定銷 O 為旋轉支點，且煞車板對線性滑塊施予固定煞車力 F，而煞車板的面積為 A；煞車板與線性滑塊之間摩擦係數為μ，作用過程都能產生均佈面壓力 P。請利用煞車板自由體圖(Free body diagram)、受力狀況和已知的參數(F, A, μ, a, b)，推導出：（16 分）
如【圖 2】為線性滑塊與煞車板之作用示意圖，煞車板以固定銷 O 為旋轉支點，且煞車板對線性滑塊施予固定煞車力 F，而煞車板的面積為 A；煞車板與線性滑塊之間摩擦係數為μ，作用過程都能產生均佈面壓力 P。請利用煞車板自由體圖(Free body diagram)、受力狀況和已知的參數(F, A, μ, a, b)，推導出：（16 分）
若線性滑塊向左移動時，煞車板與線性滑塊間之面壓力 P（4 分）以及固定銷 O 上之反作用力 Rx 和 RY（4 分）。
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 本題考查塊狀煞車器之靜力平衡。首先繪出煞車板的自由體圖（FBD），關鍵在於判斷：滑塊向左移動時，對煞車板產生的摩擦力方向為「向左」。
- 針對支點 $O$ 列出力矩平衡方程式（ΣM=0），可求得接觸面的正向力 N，除以面積 A 即可得出面壓力 P。
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AI 詳解
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1. 煞車板自由體圖 (Free Body Diagram) 受力分析
取煞車板為受力分析對象，其處於靜力平衡狀態，受力狀況如下：
- 外部作用力 $F$：方向向下，依圖示作用線距離銷 $O$ 的水平距離為 $b$。
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