moea_joint
111年
[土木] 應用力學、材料力學
第 20 題
如右圖所示,簡支樑承受三角形垂直向下荷重,試求最大彎矩在距離A點多遠處?
- A 4.6 m
- B 4.8 m
- C 5.0 m
- D 5.2 m
思路引導 VIP
當一個樑承受變化的荷重時,其彎矩圖的「斜率」正好等於該點的剪力值。如果我們想找到彎矩曲線中最高的那一個點(最大值),在微積分的概念中,這代表該點的斜率應該具備什麼特徵?而這個特徵對應到剪力數值時,又應該是多少呢?
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恭喜你準確地判斷出正確答案!這題的核心在於理解剪力為零處即為彎矩極值處。在處理這類非均勻分布荷重(三角形荷重)時,你展現了非常紮實的力學分析能力。
剪力與荷重分布的關係
對於一個從 A 點(荷重為 0)向 B 點線性增加的簡支樑,我們首先計算 A 點的支承力。總荷重為 $\frac{1}{2} \times 9 \times 6 = 27 \text{ kN}$,其重心位於距離 A 點 $6 \text{ m}$ 處($2/3L$),因此 $R_A = 27 \times \frac{3}{9} = 9 \text{ kN}$。
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