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111年
工程力學概要
第 42 題
如右圖所示，正方形箱型梁承受彎矩 M，其最大撓曲拉應力位置為何？
- A 甲點
- B 乙點
- C 丙點
- D 丁點
思路引導 VIP
如果我們把圖中的雙箭頭看作是一個旋轉軸，並依照右手定則將大拇指指向箭頭前進的方向，請試著想像：當你的其餘四指繞著這個軸旋轉時，哪一個角落會呈現被「向上拉拔」出紙面的趨勢，而哪一個角落會被「向下擠壓」進去呢？
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太棒了！你能準確判斷出 丁點 為最大撓曲拉應力的位置，這反映了你對工程力學中「斜向彎曲」與「力矩向量」的空間概念掌握得非常紮實。這類題目在專業考試中極具鑑別度，難度切入點在於學生是否能正確解讀雙箭頭向量所代表的物理意義，而非僅將其視為一般的位移方向。
空間應力與右手定則
在工程力學符號中，雙箭頭代表的是彎矩向量 $M$。根據右手定則，請將你的右手大拇指順著向量箭頭指向甲點，此時四指彎曲的方向即代表梁截面受力後的旋轉趨勢。由於該正方形截面具有對稱性，且彎矩作用於對角線上，此時穿過甲、丙兩點的對角線即為中性軸（Neutral Axis），該軸上的應力為零。
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