Q14.
若活塞直徑為125mm、桿徑30mm、行程300mm、供應5.1kgf/cm2G 氣壓壓力，不計摩擦，則後退時最大拉力約為
氣壓 · 乙級 · 設計 · Q14
難易度分析
4 / 5
本題屬於需運用物理公式進行多步驟計算的題目，考查對氣壓缸有效作用面積之理解。由於需要精確執行單位換算並扣除活塞桿截面積，且計算過程較為複雜，增加了解題的認知負荷。
正確答案：④588 kgf
④ 588 kgf:588 kgf 為正確答案。後退拉力計算公式為 F = P × A_環狀，其中環狀面積 A = π/4 × (D² - d²) = π/4 × (12.5² - 3²) ≈ 115.5 cm²，故 F = 5.1 × 115.5 ≈ 589 kgf，最接近 588 kgf。
錯誤選項解析
- ① 42:42 kgf 的數值過低，可能是誤將有效面積計算錯誤或使用桿側面積而非環狀面積進行計算所致。
- ② 48:48 kgf 同樣偏低，可能混淆了前進推力與後退拉力的計算方式，或未正確扣除活塞桿截面積。
- ③ 198:198 kgf 的計算結果仍有誤差，可能是單位換算時將 kgf/cm² 與其他壓力單位混淆，或圓面積公式代入數值錯誤。
Learning Tip
"氣壓缸後退拉力計算必須使用環狀有效面積（活塞面積扣除活塞桿面積），此為檢定常考陷阱。注意單位統一為 cm 與 kgf/cm²，且後退拉力恆小於前進推力，因有效作用面積較小。實務設計時需考慮負載率，通常取理論值的 50%~70% 以確保穩定動作。"
學員答題分佈
①420%
②480%
③1980%
④588 kgf0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！