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醫學六：80題 ( 包括麻醉科,眼科,耳鼻喉科,婦產科,復健科等科目及其及相關臨床實例與醫學倫理 )
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115年 - 115-2 專技高考_醫師(二)：醫學(六)（包括麻醉科、眼科、耳鼻喉科、婦產科、復健科等科目及其相關臨床實例與醫學倫理）#141359
> 申論題
(二) 若期望第二桿末端能夠抬起 10 kg 的重物，試問 M₁ 及 M₂ 至少需要多少扭矩？（10 分）
相關申論題
一、有一金屬圓棒的長度為 5 m、直徑為 30 mm，圓棒材料的降伏強度（Yielding Strength）為 230 MPa、極限拉伸強度（Ultimate Tensile Strength）為 350 MPa、耐久限（Endurance Limit）為 180 MPa。圓棒兩端分別以軸承支撐，其中心軸與水平面平行，不考慮軸的自體重量，在 1/3 長度的位置有安裝一個壓力角為 20 度的正齒輪，沿著壓力角方向的外力為 50 N，該外力在圓棒的徑向分力會對圓棒產生彎矩，由於圓棒以固定速度旋轉中，其彎矩會動態的變化，請分別使用 Goodman、Soderberg 兩個模型計算疲勞安全係數（Safety Factor for Fatigue）。作答時需要明確標示答案及其單位。（25 分）
#578636
二、有一降伏強度為 150 MPa 的材料，受到 σₓ = 70 MPa、σᵧ = -30 MPa、τₓᵧ = 80 MPa 的平面應力，試求第一主應力、第二主應力、最大剪應力、von Mises 等效應力、最大畸變能（Maximum Distortion Energy）模型的安全係數。作答時需要明確標示答案及其單位。（25 分）
#578637
三、有一使用圓形截面金屬絲線繞 20 圈的螺旋彈簧，金屬絲的直徑為 3 mm，彈簧外徑為 20 mm，材料楊氏係數為 200 GPa、剪力模數為 80 GPa，彈簧兩端施予 10 N 的拉伸外力，試問彈簧內受到多少應力［基於剪應力修正因子 Ks = (2C+1) / (2C)，其中 C 為彈簧指數］、彈簧係數、彈簧伸長量、忽略兩端掛勾部分的金屬絲長度。作答時需要明確標示答案及其單位。（25 分） -2
#578638
四、有一於 x-y 平面上運動的兩桿機械臂，從座標系原點 O 至平面上一點 A 為第一桿，從 A 到另一點 B 為第二桿，在 O 及 A 處分別有兩個馬達（簡稱為 M₁ 及 M₂），第一跟第二桿的長度分別為 70 cm、40 cm，兩桿的截面積同為 20 cm²、材料密度皆為 10 g/cm³，-y 為重力加速度的方向。僅考慮機械桿的重量，不需要考慮馬達重量。假設馬達能量轉換效率為 100%。作答時需要明確標示答案及其單位。
#578639
(一) 試問此 M₁ 及 M₂ 分別轉到幾度（相對於 x 軸 -90 到 90 度之間）時，兩桿的重量對於馬達的負載最大？最大負載分別是多少？（15 分）
#578640
(二) 若期望第二桿末端能夠抬起 10 kg 的重物，試問 M₁ 及 M₂ 至少需要多少扭矩？（10 分）
#578641
相關試卷
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