地特三等申論題
113年
[機械工程] 流體力學與工程力學
第 一 題
📖 題組:
如圖五所示,使用三個相同的圓柱體作為滾輪將一重型板條箱移動一小段距離。已知在所示的瞬間,板條箱的速度為 200 mm/s,加速度為 400 mm/s²,均指向右側,試求:(每小題 10 分,共 20 分) (一)中心圓柱體的角加速度。 (二)中心圓柱體上 A 點的角加速度。
如圖五所示,使用三個相同的圓柱體作為滾輪將一重型板條箱移動一小段距離。已知在所示的瞬間,板條箱的速度為 200 mm/s,加速度為 400 mm/s²,均指向右側,試求:(每小題 10 分,共 20 分) (一)中心圓柱體的角加速度。 (二)中心圓柱體上 A 點的角加速度。
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
中心圓柱體的角加速度。
思路引導 VIP
本題測驗剛體平面運動學中的「純滾動(Pure Rolling)」概念。解題關鍵在於辨識出圓柱體與地面接觸點為瞬時速度中心,且圓柱體頂部與板條箱接觸點的切線運動狀態必須與板條箱一致,藉由相對加速度方程式即可推導出角加速度。
小題 (二)
中心圓柱體上 A 點的角加速度。
思路引導 VIP
本題測驗剛體運動學中的純滾動(Rolling without slipping)概念。考生首先應辨明『角加速度』為剛體的整體屬性,故圓柱體上任一點的角加速度皆等同於圓柱體本身的角加速度;若推測題目原意為『線性加速度』,則需利用相對加速度公式(a_A = a_O + a_A/O),結合接觸點無滑動的邊界條件來推導各點加速度。