地特四等申論題
111年
[水利工程] 流體力學概要
第 一 題
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
何謂流體（fluid）？（10 分）
思路引導 VIP
看到「流體」的定義題，切忌僅用常識回答「液體與氣體的總稱」，必須從嚴謹的「力學行為」切入。答題關鍵在於指出流體「無法承受靜態剪應力，只要受剪應力作用就會產生連續變形（流動）」的物理本質，並可適當對比固體的應變特性以凸顯專業度，確保拿滿該題10分。
小題 (二)
舉凡描述自然界物理現象之方程式，必然具備因次齊性（dimensionally homogeneous），請敘明因次齊性定律與其功用。（10 分）
思路引導 VIP
看到因次齊性，應直覺想到「方程式中各項加減的物理量，必須具備相同的基本因次（如M, L, T）」。答題時需分兩層次：先嚴謹定義定律內容，接著條列式列出其在工程實務上的四大功用（檢驗公式、推導未知因次、單位轉換、因次分析基礎）。
流體的力學定義
💡 流體受任何微小剪應力作用即產生連續變形，無法保持靜止平衡。
| 比較維度 | 固體 (Solid) | VS | 流體 (Fluid) |
|---|---|---|---|
| 受剪應力反應 | 產生固定變形量 | — | 產生連續變形速率 |
| 靜止狀態 | 可承受靜態剪力 | — | 剪應力必為零 |
| 比例關係 | 應力與應變成正比 | — | 應力與應變率正比 |
| 分析視角 | 拉格朗日法(質點) | — | 歐拉法(控制體積) |
💬兩者核心差異在於對剪應力的抵抗能力與變形的時間相關性。
