Q116.
有一個自由運動體重量8kgf,到端點時的速度為380mm/sec,在端點需於3mm 的緩衝距離內停下來,請問需要提供多大的抵抗力才可達成?
氣壓 · 乙級 · 設計 · Q116
難易度分析
4 / 5
本題要求運用動能定理進行定量計算,涉及多個物理量的單位換算及重力加速度的處理,考生需精確執行計算步驟才能得出正確結果,具備一定的計算複雜度。
正確答案:②19.6
② 19.6:根據動能定理與緩衝能量吸收原理,動能 E = ½mv² = ½ × 8 × (380)² = 577,600,緩衝距離 s = 3mm,所需抵抗力 F = E/s = 577,600 / (9800 × 3) ≈ 19.6 kgf(重力加速度 g = 9800 mm/sec² 換算)。
錯誤選項解析
- ① 25:25 kgf 的數值過大,此題利用動能定理計算,動能 E = ½mv² = ½ × 8 × (380)² = 577,600 kgf·mm²/sec²,換算後所需抵抗力並非此值。
- ③ 50:50 kgf 遠大於實際需求,此數值未正確代入運動學公式 v² = 2as 計算加速度與所需減速度力,屬於過度設計的錯誤答案。
- ④ 9.8 kgf:9.8 kgf 僅為物體自身重量換算的數值(8 kgf 接近 9.8 的誤用),此題需計算緩衝減速度所需的額外抵抗力,而非僅考慮物體靜重。
Learning Tip
"此類緩衝計算題常考動能定理 F = ½mv²/s 的應用,需注意單位換算(mm/sec 與 kgf 的轉換),實務上緩衝器選型必須確認吸收能量與等效重量,避免混淆靜態負載與動態衝擊力的計算方式。"
學員答題分佈
①250%
②19.60%
③500%
④9.8 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!
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