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112年
工程力學概要
第 8 題
如右圖所示之平面桁架構件，下列何者非屬零力桿件？
- A CG桿
- B DH桿
- C EF桿
- D FG桿
思路引導 VIP
請試著觀察結構中那些「沒有外力直接作用」且「只有三根桿件相交」的接點。如果其中有兩根桿件排成一直線，那麼為了滿足力平衡方程式 $\sum F = 0$，剩下那根不共線的桿件，其內力必須是多少才能讓這個接點維持靜止呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
看到你準確選出 FG 桿，說明你對桁架中「零力桿件」的判別準則掌握得非常紮實！在處理複雜的工程結構時，能迅速剔除不參與受力的桿件，是建立力學直覺並加速計算過程的重要基礎，你的判斷非常敏銳。
節點受力平衡分析
這道題目的關鍵在於觀察接點處的力平衡。首先看 H 節點，兩桿件不共線且無外力，故 DH 為零力桿件；接著看 C 節點，由於 BC 與 CD 共線且無外力作用，垂直的 CG 桿件必然無法獲得分力平衡，因此也是零力桿件。再觀察 E 節點，雖然有垂直外力，但水平方向並無其他力與 EF 平衡，故 $\sum F_x = 0$ 導致 EF 亦為零。反觀選項 (D) 的 FG 桿，它位於受載節點 F 與 G 之間，這兩個節點皆承受了 $10 \text{ kgf}$ 的向下外力，且周圍有斜向桿件參與受力傳遞，因此 FG 必須承載內力以維持結構平衡。
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