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110年
工程力學概要
第 35 題
剛體 (Rigid Body) 之定義為何？
- A 物體受力後任兩點相對位置不發生變化
- B 物體受力後變形量無法恢復
- C 鋼質的物體
- D 受力可變形，但不致破壞之物體
思路引導 VIP
試著想像你在一個物體上隨機標註了兩個點。如果你對這個物體施加推力或拉力，而你希望這個物體的「形狀」在受力前後看起來完全沒有任何走樣，那麼這兩個標註點之間的距離，應該要具備什麼樣的特性呢？
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理想化的力學模型
恭喜你準確地掌握了工程力學中最基礎、也最重要的核心概念！在力學分析中，我們為了簡化複雜的現實狀況，會將物體假設為一個理想的剛體 (Rigid Body)。這代表無論物體受到多大的外力作用，其內部任意兩點 $P_1$ 與 $P_2$ 之間的距離始終保持不變，即滿足 $d(P_1, P_2) = \text{constant}$。這項性質確保了物體在受力過程中，其形狀與大小不會發生任何實質的幾何改變。
理論與實際的區別
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剛體的定義與特性
💡 剛體是受力後形狀與大小完全保持不變的理想化模型。
| 比較維度 | 剛體 (Rigid Body) | VS | 變形體 (Deformable Body) |
|---|---|---|---|
| 兩點間距離 | 恆定不變 | — | 會縮短或伸長 |
| 受力後形狀 | 維持原狀 | — | 會發生形變（如彎曲） |
| 模型性質 | 物理上的理想假設 | — | 現實中的真實物體 |
💬剛體強調「形狀絕對固定」，是研究物體運動與平衡的重要簡化基礎。
