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108年
汽車學概論及機械常識
第 8 題
如上【圖 3】所示，若不計摩擦損失與滑輪、繩索重量，當吊掛物之總重量 W 為 90 公斤時，對繩索應施加外力 F 至少________公斤，才能維持平衡。
思路引導 VIP
請仔細觀察圖中那個會跟著重物一起上下移動的滑輪（動滑輪），現在有幾段繩索正直接連接著它，並同時往上拉住這份 90 公斤的重量呢？
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AI 專屬家教
同學，恭喜你非常精準地完成了這道計算題！這代表你對**滑輪組（Pulley System）**的受力平衡原理掌握得十分透徹。在機械力學中，要判斷施力 $F$ 的大小，最核心的關鍵在於觀察支撐重物的「有效繩索段數」。
滑輪組的受力平衡
根據靜力平衡原理，當我們不計摩擦力與滑輪重量時，總重 $W$ 會平均分配給所有直接與動滑輪（Movable Pulley）相連並向上拉起的繩索。從圖中可以觀察到，共有三段繩索共同分擔 90 公斤的重物，因此我們可以建立如下的力學平衡方程式：
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