2. 如圖所示,其中點A為原點。已知簡支樑之截面為b×h之矩形,其中b為樑之寬度、h為樑之高度,請回答下列問題:(一)試繪製簡支樑(simply supported beam)的自由體圖,並求點A和B處的反力。(二)試繪製簡支樑的剪力圖,並且求外力作用處的剪力。(三)試繪製簡支樑的彎矩圖,並且求外力作用處的彎矩。(四)試求沿簡支樑中立軸(neutral axis)的最大剪應力τ max(maximumshear stress)及其位置。(五)試求沿簡支樑上表面(y = 0.5h)的最大剪應力及其位置。(六)試求簡支樑之最大剪應力及其位置。(提示參考公式:)
3. 如圖所示,一質量m = 1.8 kg的軸環A連接到彈簧上,並且可以在水平桿上滑動而不產生摩擦。已知彈簧常數k = 1051 N/m,且當軸環受到壓縮而在靜止狀態自由釋放時,是以初始速度v = 1.4 m/s向右移動。請回答下列問題:(一)若以水平向右代表x-軸,試繪製軸環A的自由體圖,並推導其運動方程式。(二)直接利用小題(一)的結果,試表明或驗證軸環A的運動方程式可以表為 ,其中C和D為常係數,ω為自然頻率,及t為時間。(三)試決定軸環A在運動過程中的自然頻率ω、振幅和最大加速度各為多少?
4. 將質量m = 5 kg的球以ω0 = 10 rad?s的後旋方式放在一巷道上,其質心O的速度為v0 = 5 m?s。試決定球停止旋轉的時間,以及此時的質心速度。假設球與巷道之間的動摩擦係數為μk = 0.08。