申論 1如圖1 中的桁架（truss）結構，於A 處承受5400 N 的向下力，試求㈠支持處B、C及D 的六個反應力（reactions）：B,B,C,C,D及D；㈡結構件（members）AByzxyxy及結構件AD 的受力情形。（15 分）y5400 NA3 mBBzByOCC1.6 m xCy2 mDz 1.2 mDDx1.2 m xy圖1
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弱點分析
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申論 2如圖2 所示的一個指標牌（sign）被一根管子（pipe）所支持著。該管的外徑為100 mm，內徑為80 mm，該指標牌的尺寸為2 m×0.75 m。當1.5 kPa 的風沿著－y 方向吹向指標牌時，試求由於風壓產生管基部處A、B 及C 點處的組合4r剪應力（combined shear stress）。（提示：半圓的形心至圓心的距離為，其中r3π為圓的半徑）（25 分）0.75 m2 my3 mAxB Cza BCa截面a-aA z圖2(背面)科 別： 土木工程科 目： 工程力學（包括流體力學與材料力學）
申論 3有一鋼製的掘冰鑽（ice auger），其降伏強度（yield strength）是276 MPa。若此冰鑽能承受的應力狀態為σ = -105 MPa 及τ= 105 MPa，㈠以最大剪應力理論xxy（maximum shear stress theory）判定此冰鑽是否發生降伏失敗（failure）？㈡以最大畸變能理論（maximum distortion energy theory）判定此冰鑽是否發生降伏失敗？()（提示：有效應力（effective stress）或Von Mises 應力為σ=σ−σσ+σ）e1122（20 分）
申論 4在圖3 中，一個角剛體（rigid body）OAB 是由OA 及AB 兩個細長剛體（重量為400N，長度為50 cm）以夾角60°焊接合（weld）而成，鉸接(pinned)於上方O 處。圖中的位置是彈簧（k=300N/m）未受到拉伸的初始靜止情況。當角剛體被釋放，產生運動而拉伸彈簧，當OA 第一次通過垂直位置（vertical position）時，試求角剛體的角速度（angular velocity）是多少rad/sec？（15 分）O400 NA纜繩60°400 NBNk 300＝m圖3
申論 5如圖4 所示，一個沈浸於水裡的塊狀物（block）體積是0.028 m3，重量為290 N。該塊狀物鉸接至一木桿的A端，木桿長3.3 m，重量為13 N，截面積為1935 mm2，木桿的另一端B鉸接至壁（wall）。試求力平衡時，木桿在水中的傾斜角度θ 為若干度？（註：水的比重是9806 N/m3）（25 分）BC300 mm3.3 mA=1935 mm2θA290 N圖4