Latihan peperiksaan FE Awam: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 30 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Tindak balas penyokong rasuk

Keseimbangan
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Beban seragam
paduan w·L di tengah beban
Momen
M = F·d

Kaedah

  1. Lukis gambar rajah jasad bebas dan gantikan setiap penyokong dengan tindak balasnya.
  2. Gantikan setiap beban teragih dengan satu daya pada sentroidnya.
  3. Ambil momen pada satu penyokong untuk mencari tindak balas pada penyokong yang lain.
  4. Gunakan ΣFy = 0 untuk mencari tindak balas yang tinggal, dan semak dengan persamaan momen kedua.

Kekuda: kaedah sambungan

Kaedah sambungan
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Kaedah keratan
ΣM = 0 about a cut point
Daya anggota
positif = tegangan, negatif = mampatan

Kaedah

  1. Cari tindak balas penyokong bagi keseluruhan kekuda.
  2. Kaedah sambungan: mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui dan gunakan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0.
  3. Kaedah keratan: potong melalui anggota yang anda perlukan dan ambil momen pada titik di mana anggota tidak diketahui yang lain bertemu.
  4. Andaikan tegangan; jawapan negatif bermaksud mampatan.

Daya ricih & momen lentur

Ricih dan momen
V = ΣF pada satu sisi, M = ΣF·d pada satu sisi
Tegasan lenturan
σ = M·y/I
Segi empat tepat
I = bh³/12
Modulus keratan
W = I/ymax
Disokong mudah, beban seragam
Mmax = wL²/8

Kaedah

  1. Cari tindak balas penyokong daripada keseimbangan seluruh rasuk.
  2. Potong rasuk pada keratan yang anda perlukan dan simpan satu sebelah.
  3. Daya ricih: hasil tambah daya tegak pada sebelah itu. Momen lentur: hasil tambah momennya pada potongan.
  4. Untuk momen maksimum, cari di mana daya ricih ialah sifar.

Pesongan rasuk

Beban titik pada pertengahan rentang
δ = PL³/(48EI)
Beban seragam, disokong mudah
δ = 5wL⁴/(384EI)
Julur, beban hujung
δ = PL³/(3EI)
Julur, beban seragam
δ = wL⁴/(8EI)
Superposisi
δ = δ1 + δ2

Lengkokan tiang

Beban Euler
Pcr = π²EI/(KL)²
Faktor panjang berkesan
K = 1 pin–pin, 0.5 tetap–tetap, 0.7 tetap–pin, 2 tetap–bebas
Tegasan kritikal
σcr = Pcr/A
Kelangsingan
λ = KL/r, r = √(I/A)

Sentroid & momen luas kedua

Sentroid
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Segi empat tepat
I = bh³/12
Teorem paksi selari
I = Ic + A·d²
Keratan gubahan
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Tegasan berkesan dalam tanah

Tegasan jumlah
σ = Σγi·hi
Tekanan air liang
u = γw·(z − zw)
Tegasan berkesan
σ′ = σ − u
Air
γw = 9.81 kN/m³

Enapan pengukuhan

Terkukuh secara normal
S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Tegasan akhir
σ′f = σ′0 + Δσ (at mid-depth of the layer)
Terkukuh lebih, σ′f ≤ σ′p
S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Terkukuh lebih, σ′f > σ′p
S = H/(1 + e0)·[Cr·log₁₀(σ′p/σ′0) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]
Nisbah pengukuhan lebih
OCR = σ′p/σ′0
Masa untuk pengukuhan
t = Tv·Hdr²/cv
Laluan saliran
Hdr = H/2 (saliran berganda), H (saliran tunggal)
Faktor masa
U 50% → 0.197, 60% → 0.287, 70% → 0.403, 80% → 0.567, 90% → 0.848

Daya hidrostatik

Tekanan pada kedalaman
p = ρgh
Daya pada dinding menegak
F = ρg·hc·A
Pusat tekanan
yp = yc + Ic/(ycA)
Segi empat tepat
Ic = bH³/12

Geseran paip & kehilangan turus

Nombor Reynolds
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Rejim aliran
lamina di bawah Re ≈ 2000, gelora di atas Re ≈ 4000
Halaju min
V = Q/A, A = π·D²/4
Darcy–Weisbach
hf = f·(L/D)·V²/(2g)
Kehilangan kecil
hm = ΣK·V²/(2g)
Nilai K lazim
masukan 0.5, keluaran 1.0, lengkuk 90° ≈ 0.3
Susutan tekanan
Δp = ρ·g·hf
Dua takungan terbuka
Δz = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)
Keluaran bebas
H = (1 + f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Aliran saluran terbuka (Manning)

Persamaan Manning
V = (1/n)·R2/3·S1/2
Kadar alir
Q = A·V
Jejari hidraulik
R = A/P (P = wetted perimeter, free surface excluded)
Segi empat tepat
A = b·y, P = b + 2y
Trapezoid (cerun sisi z:1)
A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²)
Paip bulat, penuh atau separuh penuh
R = D/4
Cerun yang diperlukan
S = (n·Q/(A·R2/3))²

Pam & kuasa pam

Kuasa hidraulik
Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp
Kuasa aci
Pshaft = Ph/ηpump
Kuasa elektrik
Pel = Pshaft/ηmotor
Turus pam
H = Δz + Δp/(ρ·g) + hL
Kehilangan sistem
hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Nilai masa wang

Nilai masa hadapan
FV = PV·(1 + i)n
Nilai kini
PV = FV/(1 + i)n
Beberapa tempoh setahun
i = r/m, N = m·n
Anuiti, nilai kini
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anuiti, nilai masa hadapan
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Kaedah

  1. Lukis garis masa dengan setiap aliran tunai dan masanya.
  2. Padankan kadar dengan tempoh: kadar bulanan untuk bayaran bulanan.
  3. Gunakan FV = PV·(1 + i)ⁿ untuk jumlah tunggal dan formula anuiti untuk bayaran yang sama.
  4. Semak tanda dan peringkat magnitud jawapan.

NPV & IRR

Nilai kini bersih
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Aliran tunai yang sama
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Kadar pulangan dalaman
r yang menjadikan NPV = 0
Keputusan
terima apabila NPV > 0 (atau IRR > pulangan yang diperlukan)

Kaedah

  1. Senaraikan semua aliran tunai dengan tahunnya; pelaburan pada tahun 0 adalah negatif.
  2. Diskaunkan setiap aliran tunai: CFt/(1 + r)t.
  3. Jumlahkannya untuk mendapatkan NPV. Positif bermaksud projek memperoleh lebih daripada r.
  4. Untuk IRR, cari kadar yang menjadikan NPV sifar melalui cuba-cuba atau interpolasi.

Taburan normal

Skor-z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ

Kaedah

  1. Tukar nilai kepada skor-z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk satu selang tolak dua luas sebelah kiri.
  4. Untuk persentil, bekerja ke belakang: cari z untuk luas itu, kemudian x = μ + z·σ.

2Soalan latihan

1.Tindak balas penyokong rasukSederhana
P = 70 kNM = 15 kN·mABRB​ = ?1 m8 m1 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai pin di A dan penggelek di B. Ia membawa beban titik P pada 1 m dari A dan pasangan daya lawan arah jam M pada 9 m dari A. Cari tindak balas menegak RB, dengan ke atas sebagai positif.

L = 10 mP = 70 kN pada 1 mM = 15 kN·m (lawan arah jam) pada 9 m
RB = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
P = 25 kN, 45°Q = 70 kNABα = ?0.5 m4 m0.5 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai pin di A dan penggelek di B. Beban P bertindak pada 4.5 m dari A, condong pada 45° kepada garis mengufuk, dan beban menegak Q bertindak pada 0.5 m dari A. Cari sudut α antara daya tindak balas jumlah pada pin A dengan garis mengufuk.

L = 5 mP = 25 kN pada 4.5 m, θ = 45°Q = 70 kN pada 0.5 m
α = °
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH10 kN15 kN4 × 4 m3 m

Tepat satu anggota kekuda ini tidak membawa daya di bawah beban ini. Yang manakah anggota daya sifar? Klik padanya dalam rajah.

D: 10 kN ↓F: 15 kN ↓
  1. 1anggota AB
  2. 2anggota BC
  3. 3anggota CD
  4. 4anggota DE
  5. 5anggota FG
  6. 6anggota GH
  7. 7anggota AF
  8. 8anggota HE
  9. 9anggota BF
  10. 10anggota CG
  11. 11anggota DH
  12. 12anggota BG
  13. 13anggota DG
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH25 kN30 kN35 kN40 kN4 × 4 m4 m

Tepat satu anggota kekuda ini tidak membawa daya di bawah beban ini. Yang manakah anggota daya sifar? Klik padanya dalam rajah.

D: 25 kN ↓F: 30 kN ↓F: 35 kN →G: 40 kN ↓
  1. 1anggota AB
  2. 2anggota BC
  3. 3anggota CD
  4. 4anggota DE
  5. 5anggota FG
  6. 6anggota GH
  7. 7anggota AF
  8. 8anggota HE
  9. 9anggota BF
  10. 10anggota CG
  11. 11anggota DH
  12. 12anggota BG
  13. 13anggota DG
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
w = 2 kN/mABkeratan3.5 m6.5 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 3.5 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 10 mw = 2 kN/m dari 0 hingga 10 mx = 3.5 m
Mx = kN·m
6.Daya ricih & momen lenturSukar
10 kN/m15 kN30 kN30 kNABCDEFG1 m1 m1 m1 m1 m1 m

Tanda A hingga G membahagikan rasuk kepada enam bahagian yang sama. Pada tanda manakah momen lentur terbesar dari segi saiz, melendut (sagging) atau menjungkit (hogging)? Klik padanya dalam rajah.

15 kN @ 0 m30 kN @ 6 m30 kN @ 2 m10 kN/m, 1–4 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 1 m)
  3. 3C (x = 2 m)
  4. 4D (x = 3 m)
  5. 5E (x = 4 m)
  6. 6F (x = 5 m)
  7. 7G (x = 6 m)
7.Pesongan rasukSederhana
w = 6 kN/mP = 11 kNABδ2 m

Julur membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya dan beban titik P pada hujung bebasnya. Dengan menggunakan superposisi, cari pesongan δ pada hujung bebas.

P = 11 kNw = 6 kN/mL = 2 mE = 11 GPa (kayu balak)I = 160 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 15 kN/mP = 23 kNδL = 4 m

Satu rasuk disokong mudah membawa beban teragih seragam w dan beban titik P pada pertengahan rentang. Dengan superposisi, cari pesongan pertengahan rentang δmax.

P = 23 kNw = 15 kN/mL = 4 mE = 70 GPa (aluminium)I = 23 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 2 m50 × 60 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas bebas. Dengan formula Euler, cari beban lengkokan kritikal Pcrnya.

L = 2 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 50 × 60 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
PL = 3 md = 50 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas berpin. Cari kelangsingannya dan tegasan lengkokan kritikal σcr daripada formula Euler.

L = 3 mE = 70 GPa (aluminium)d = 50 mm
σcr = MPa
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
2404801810xdimensi dalam mm

Keratan I simetri mempunyai bebibir selebar 240 mm dan setebal 18 mm, kedalaman keseluruhan 480 mm dan web setebal 10 mm. Cari momen luas keduanya Ix pada paksi sentroid mengufuk x.

B = 240 mmH = 480 mmtf = 18 mmtw = 10 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
100 mm200 mm130 mm30 × 30xIx​ = ?

Plat 100 mm × 200 mm mempunyai potongan segi empat tepat selebar 30 mm dan setinggi 30 mm, berpusat pada garis tengah menegak dengan pusatnya 130 mm di atas bahagian bawah. Cari momen luas kedua Ix pada paksi mengufuk melalui sentroid.

b = 100 mmh = 200 mmpotongan: 30 × 30 mmpusat lubang: y = 130 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 19.5 kN/m³10 mparas air bumiXz = 9 m

Bagi profil tanah yang ditunjukkan, cari tegasan berkesan menegak σ′ pada titik X.

z = 9 mzw = 1 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 19.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³6 mlempungγsat​ = 19 kN/m³4 mparas air bumiXz = 8 m

Bagi profil tanah yang ditunjukkan, cari tegasan berkesan menegak σ′ pada titik X.

z = 8 mzw = 5 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³lempung: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 20 kPapasirlempungCc​ = 0.45, Cr​ = 0.06e0​ = 0.75σ′0​ = 105 kPaσ′p​ = 135 kPa5.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 5.5 m mempunyai Cc = 0.45, Cr = 0.06 dan e₀ = 0.75. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 105 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 135 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 20 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 5.5 mCc = 0.45Cr = 0.06e0 = 0.75σ′0 = 105 kPaσ′p = 135 kPaΔσ = 20 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 2 m2 mpasirparas air bumi

Dalam ujian oedometer makmal, spesimen lempung setebal 25 mm, mengalir di atas dan bawah, mencapai 50% pengukuhan dalam 15 min. Di lapangan lempung yang sama membentuk lapisan setebal 2 m. Ia terletak di antara dua lapisan pasir, jadi air mengalir keluar di atas dan di bawah. Berapa hari t yang diambil oleh lapisan lapangan untuk mencapai 50% pengukuhan?

hlab = 25 mmtlab = 15 minH = 2 mlapangan: saliran berganda
t = hari
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 3 mH = 1.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 3 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 3 mH = 1.5 mb = 1.5 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 0.5 mH = 1 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki air laut, dengan tepi atasnya 0.5 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 0.5 mH = 1 mb = 1.5 mρ = 1025 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 0.8 m/sD = 100 mmL = 1000 mf = 0.03

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir pada 0.8 m/s melalui paip mengufuk sepanjang 1000 m dengan diameter dalam 100 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.03 dan g = 9.81 m/s². Cari susutan tekanan Δp sepanjang paip dalam kPa.

V = 0.8 m/sL = 1000 mD = 100 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 2keluaran bebasH = ?L = 300 m, D = 300 mm, f = 0.024× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 300 m dengan diameter dalam 300 mm (faktor geseran Darcy f = 0.02) bermula dari takungan terbuka dan mengalir keluar sebagai pancutan bebas ke udara. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 4 lengkuk (K = 0.3 setiap satu) dan injap (K = 2). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 150 L/s?

Q = 150 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 2
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 6 my = 0.6 m1 : 1n = 0.025, S = 0.004

Satu saluran kerikil trapezoid mempunyai lebar dasar 6 m dan cerun sisi 1:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 0.6 m. n Manning = 0.025 dan cerun dasar ialah S = 0.004. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 6 my = 0.6 mz = 1n = 0.025S = 0.004
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 1.5 my = 2.4 mn = 0.015, Q = 3.7 m³/s

Satu saluran kerja bata segi empat tepat selebar 1.5 m mesti membawa 3.7 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 2.4 m. n Manning = 0.015. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 3.7 m³/sb = 1.5 my = 2.4 mn = 0.015
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 150 L/sH = 36 m

Satu pam dengan kecekapan 85% menghantar 150 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 36 m. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa aci Pshaft yang diperlukan, dalam kW.

Q = 150 L/sH = 36 mη = 85%g = 9.81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
300 kPa (tolok)PQ = 40 L/sΔz = 14 mL = 150 m, D = 150 mm, f = 0.018, ΣK = 5

Satu pam memindahkan 40 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 14 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 150 m dengan diameter dalam 150 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.018; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 5 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Tangki atas tertutup dan udara di atas airnya berada pada tekanan tolok 300 kPa. Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 40 L/sΔz = 14 mL = 150 mD = 150 mmf = 0.018ΣK = 5ptank = 300 kPa
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…10PV = ?€5 000

Anda memerlukan €5 000 dalam 10 tahun. Sebuah akaun membayar 4.8% setahun, dikompaun setiap bulan. Berapakah yang mesti anda depositkan hari ini? Cari nilai kini PV.

FV = €5 0004.8% / 12n = 10
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan01…276…360€200 000AB = ?A2.4% / 12

Gadai janji €200 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 30 tahun pada 2.4% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah baki hutang sejurus selepas bayaran pada hujung tahun 23? Cari baki tertunggak B.

P = €200 0002.4% / 12N = 360k = 276
B = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun01234567−50 0008 0008 0008 0008 0008 0008 00013 000

Sebuah mesin berkos €50 000 hari ini. Ia menjana €8 000 pada hujung setiap tahun selama 7 tahun dan kemudian boleh dijual pada harga €5 000. Kos modal ialah 12%. Cari nilai kini bersih NPV.

C0 = €50 000CF = €8 000S = €5 000n = 7r = 12%
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
r (%)NPVABr* = ?0

Projek A berkos €20 000 dan memulangkan €11 500, €8 000, €4 500 pada hujung tahun 1 hingga 3. Projek B berkos €22 000 dan memulangkan €5 500, €10 000, €11 000. Cari kadar persilangan r* di mana kedua-dua projek mempunyai NPV yang sama, dalam peratus.

A: −20 000, 11 500, 8 000, 4 500B: −22 000, 5 500, 10 000, 11 000
r* = %
29.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek di sebelah kanan z = 0.0436

Seret z supaya luas berlorek di bawah lengkung normal piawai, di sebelah kanan z, ialah 0.0436. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.0436
z =
30.Taburan normalSukar
10 g0X − Y?

Jisim X produk daripada barisan 1 dan Y daripada barisan 2 adalah tak bersandar dan normal: X mempunyai min 500 g dan sisihan piawai 8 g, Y mempunyai min 490 g dan sisihan piawai 6 g. Cari kebarangkalian P bahawa X lebih besar daripada Y. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μX = 500 g, σX = 8 gμY = 490 g, σY = 6 g
P =

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 5.5 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada mana-mana titik. Gantikan setiap beban teragih dengan daya paduannya (luasnya) yang bertindak pada sentroid gambar rajah beban, dan ambil momen pada satu penyokong untuk menghapuskan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

Momen pada A

Lawan arah jam positif.

ΣMA = 0: RB·10 − 70·1 + 15 = 0
RB = 55/10 = 5.5 kN

Keseimbangan menegak

RA = 70 − 5.5 = 64.5 kN

Jawapan

RB = 5.5 kN

Tindak balas negatif bertindak ke bawah.

2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: α = 74.73 °

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada mana-mana titik. Gantikan setiap beban teragih dengan daya paduannya (luasnya) yang bertindak pada sentroid gambar rajah beban, dan ambil momen pada satu penyokong untuk menghapuskan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

Komponen P

Pv = 25·sin 45° = 17.68 kN
Ph = 25·cos 45° = 17.68 kN

Tindak balas

ΣMA = 0: RB·5 = 17.68·4.5 + 70·0.5 → RB = 22.91 kN
Ay = 17.68 + 70 − 22.91 = 64.77 kN
Ax = Ph = 17.68 kN

Arah pada A

α = atan(Ay/Ax) = atan(64.77/17.68) = 74.73°

Jawapan

α = 74.73°
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota CG

Anggota daya sifar: pada sendi, daya mesti seimbang dalam setiap arah. Jika sendi tidak mempunyai beban dan tiada penyokong, dan dua daripada tiga anggotanya segaris, maka imbangan merentasi garisan itu hanya melibatkan anggota ketiga, jadi dayanya sifar. Jika hanya dua anggota bertemu pada sendi tanpa beban dan keduanya tidak segaris, kedua-duanya sifar.

Sendi C

BC dan CD terletak pada satu garis lurus dan sendi tidak membawa beban. Mengimbangkan daya merentasi garisan itu meninggalkan hanya CG.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Semak dengan kaedah sendi

Menyelesaikan semua sendi memberikan daya anggota ini (T = tegangan, C = mampatan).

AB: 18.33 kN (T), BC: 16.67 kN (T), CD: 16.67 kN (T), DE: 15 kN (T), FG: 18.33 kN (C), GH: 15 kN (C), AF: 22.92 kN (C), HE: 18.75 kN (C), BF: 1.25 kN (C), CG: 0, DH: 11.25 kN (T), BG: 2.083 kN (T), DG: 2.083 kN (C)

Jawapan

Anggota daya sifar: CG
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota CG

Anggota daya sifar: pada sendi, daya mesti seimbang dalam setiap arah. Jika sendi tidak mempunyai beban dan tiada penyokong, dan dua daripada tiga anggotanya segaris, maka imbangan merentasi garisan itu hanya melibatkan anggota ketiga, jadi dayanya sifar. Jika hanya dua anggota bertemu pada sendi tanpa beban dan keduanya tidak segaris, kedua-duanya sifar.

Sendi C

BC dan CD terletak pada satu garis lurus dan sendi tidak membawa beban. Mengimbangkan daya merentasi garisan itu meninggalkan hanya CG.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Semak dengan kaedah sendi

Menyelesaikan semua sendi memberikan daya anggota ini (T = tegangan, C = mampatan).

AB: 75 kN (T), BC: 85 kN (T), CD: 85 kN (T), DE: 55 kN (T), FG: 75 kN (C), GH: 55 kN (C), AF: 56.57 kN (C), HE: 77.78 kN (C), BF: 10 kN (T), CG: 0, DH: 55 kN (T), BG: 14.14 kN (C), DG: 42.43 kN (C)

Jawapan

Anggota daya sifar: CG
5.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 22.75 kN·m

Kaedah keratan: potong rasuk di tempat yang anda mahu mencari daya dalaman dan simpan satu sebelah. Daya ricih V mengimbangi daya tegak pada sebelah itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya pada potongan.

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 2·10 = 20 kN, bertindak pada x̄ = 5 m
ΣMA = 0: RB·10 = 2·10·5
RB = 100/10 = 10 kN
ΣFy = 0: RA = 20 − 10 = 10 kN
w = 2 kN/mABRA​ = 10RB​ = 10keratan3.5 m6.5 m

Potong pada x = 3.5 m dan simpan bahagian kiri

Hanya daya di kiri potongan yang muncul. Bahagian UDL bertindak sebagai satu daya di tengah bahagian itu.

M = RA·x − (setiap beban di kiri keratan × jaraknya ke keratan)
Mx = 10·3.5 − 2·3.5·1.75 = 22.75 kN·m

Jawapan

Mx = 22.75 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: E (x = 4 m)

Momen lentur terbesar: M berubah kecerunan di mana sahaja daya ricih berubah, jadi puncaknya terletak di mana daya ricih melintasi sifar: di bawah beban titik, di dalam beban teragih, atau di atas penyokong bagi juluran. Pada penyokong tetap kantilever, momen adalah terbesar di dinding. Bandingkan saiz M di tempat-tempat itu, melendut (sagging) atau menjungkit (hogging).

Tindak balas penyokong

Ambil momen pada satu penyokong, kemudian gunakan imbangan daya mencancang.

R1 = 35 kN, R2 = 70 kN

Momen lentur pada setiap tanda

Jumlahkan momen semua daya di satu sebelah potongan. Melendut (sagging) ialah positif, menjungkit (hogging) negatif.

MA = 0, MB = −15, MC = 0, MD = −25, ME = −60 kN·m, MF = −30, MG = 0

Jawapan

Tanda E: ME = −60 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δ = 23.48 mm

Pesongan rasuk: pesongan diperoleh daripada pengamiran kelengkungan M/(EI) dua kali. Kes piawai telah dijadualkan, contohnya PL³/(3EI) bagi julur dengan beban hujung dan 5wL⁴/(384EI) bagi rasuk disokong mudah di bawah beban seragam penuh. Pesongan daripada beban yang berasingan ditambah (superposisi).

Unit yang konsisten

Bekerja dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

P = 11000 N, w = 6 N/mm, L = 2000 mm
EI = 1.76 × 10¹² N·mm²

Setiap beban secara berasingan

δP = PL³/(3EI) = 11000·2000³/(3·1.76 × 10¹²) = 16.67 mm
δw = wL⁴/(8EI) = 6·2000⁴/(8·1.76 × 10¹²) = 6.818 mm

Tambahkannya

δ = 16.67 + 6.818 = 23.48 mm

Jawapan

δ = 23.48 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 50.1 mm

Pesongan rasuk: pesongan diperoleh daripada pengamiran kelengkungan M/(EI) dua kali. Kes piawai telah dijadualkan, contohnya PL³/(3EI) bagi julur dengan beban hujung dan 5wL⁴/(384EI) bagi rasuk disokong mudah di bawah beban seragam penuh. Pesongan daripada beban yang berasingan ditambah (superposisi).

Unit yang konsisten

Bekerja dalam N dan mm: P dalam N, w dalam N/mm (kN/m = N/mm), L dalam mm, E dalam N/mm² (GPa × 1000), I dalam mm⁴.

P = 23000 N, w = 15 N/mm, L = 4000 mm, EI = 1.61 × 10¹² N·mm²

Setiap beban secara berasingan

δP = PL³/(48EI) = 23000·4000³/(48·1.61 × 10¹²) = 19.05 mm
δw = 5wL⁴/(384EI) = 5·15·4000⁴/(384·1.61 × 10¹²) = 31.06 mm

Tambahkannya

δmax = 19.05 + 31.06 = 50.1 mm

Jawapan

δmax = 50.1 mm
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 26.99 kN

Lengkokan Euler: tiang langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL ialah panjang berkesan: K = 1 bagi pin–pin, 2 bagi tetap–bebas, 0.7 bagi tetap–pin dan 0.5 bagi tetap–tetap. Ia melengkok pada paksi yang mempunyai I terkecil. Formula ini sah bagi tiang langsing, yang tegasan kritikalnya kekal di bawah tegasan alah.

Momen luas kedua terkecil

Segi empat tepat melengkok pada paksi lemahnya, menggunakan dimensi yang lebih kecil dikuasa tiga.

Imin = h·b³/12 = 60·50³/12 = 625000 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 2·2000 = 4000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·625000/4000² = 26987 N = 26.99 kN

Jawapan

Pcr = 26.99 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: σcr = 24.48 MPa

Lengkokan Euler: tiang langsing menjadi tidak stabil pada Pcr = π²EI/(KL)², dengan KL ialah panjang berkesan: K = 1 bagi pin–pin, 2 bagi tetap–bebas, 0.7 bagi tetap–pin dan 0.5 bagi tetap–tetap. Ia melengkok pada paksi yang mempunyai I terkecil. Formula ini sah bagi tiang langsing, yang tegasan kritikalnya kekal di bawah tegasan alah.

Momen luas kedua terkecil

Keratan bulat mempunyai I yang sama pada setiap paksi.

I = πd⁴/64 = π·50⁴/64 = 306796 mm⁴

Jejari legaran dan kelangsingan

A = 1963 mm²
r = √(I/A) = √(306796/1963) = 12.5 mm
KL = 0.7·3000 = 2100 mm
KL/r = 2100/12.5 = 168

Tegasan kritikal

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·70000/168² = 24.48 MPa

Jawapan

σcr = 24.48 MPa
11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 534.2 × 10⁶ mm⁴

Momen luas kedua: bagi segi empat tepat pada paksi sentroidnya sendiri I = bh³/12, dan pada tapaknya bh³/3 (teorem paksi selari I = Ic + A·d²). Lubang dikendalikan dengan menolak I-nya, selagi kedua-dua bahagian berkongsi paksi yang sama. Modulus keratan kenyal ialah S = I/c, dengan c ialah jarak ke gentian paling luar.

Segi empat tepat luar tolak dua potongan sisi

Kedua-dua potongan bersama selebar (B − tw) dan setinggi hw = H − 2tf, dan berkongsi paksi x.

hw = 480 − 2·18 = 444 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (240·480³ − 230·444³)/12
Ix = 5.342 × 10⁸ mm⁴ = 534.2 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 534.2 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 65.75 × 10⁶ mm⁴

Keratan dengan lubang: anggap lubang sebagai luas negatif. Sentroidnya ialah ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), dengan A₁, y₁ untuk plat penuh dan A₂, y₂ untuk lubang. Untuk momen luas kedua pada paksi sentroid, gunakan teorem paksi selari bagi setiap bahagian dan tolak lubang: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), dengan d jarak dari sentroid setiap bahagian ke paksi melalui ȳ. Segi empat tepat mempunyai Ic = bh³/12 dan bulatan Ic = πd⁴/64.

Sentroid

ȳ = (20000·100 − 900·130)/(20000 − 900) = 98.59 mm

Plat penuh pada ȳ

100·200³/12 + 20000·1.414² = 66.71 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

30·30³/12 + 900·31.41² = 0.9556 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 65.75 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 65.75 × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 94.02 kPa

Tegasan berkesan (Terzaghi): rangka tanah menanggung σ′ = σ − u. Tegasan jumlah σ ialah berat segala-galanya di atas titik itu, Σγ·h, menggunakan berat unit kering di atas paras air bumi dan berat unit tepu di bawahnya. Di bawah paras air bumi, tekanan air liang ialah hidrostatik: u = γw·(kedalaman di bawah paras air bumi).

Tegasan jumlah

Tambah berat setiap jalur tanah di atas X. Di atas paras air bumi gunakan berat unit kering, di bawahnya berat unit tepu.

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 16.5·1 + 19.5·8 = 172.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·8 = 78.48 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 172.5 − 78.48 = 94.02 kPa

Jawapan

σ′ = 94.02 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 109.6 kPa

Tegasan berkesan (Terzaghi): rangka tanah menanggung σ′ = σ − u. Tegasan jumlah σ ialah berat segala-galanya di atas titik itu, Σγ·h, menggunakan berat unit kering di atas paras air bumi dan berat unit tepu di bawahnya. Di bawah paras air bumi, tekanan air liang ialah hidrostatik: u = γw·(kedalaman di bawah paras air bumi).

Tegasan jumlah

Tambah berat setiap jalur tanah di atas X. Di atas paras air bumi gunakan berat unit kering, di bawahnya berat unit tepu.

σ = γd·5 + γsat,sand·1 + γsat,clay·2
σ = 16.5·5 + 18.5·1 + 19·2 = 139 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·3 = 29.43 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 139 − 29.43 = 109.6 kPa

Jawapan

σ′ = 109.6 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 14.28 mm

Pengukuhan primer lapisan lempung berketebalan H, menggunakan tegasan berkesan di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkukuh secara normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkukuh lebih memampat semula sepanjang Cr sehingga tekanan prapengukuhan σ′p dan hanya mengikut Cc selepas itu. Masa: t = Tv·Hdr²/cv, dengan laluan saliran Hdr ialah H/2 apabila air boleh keluar di atas dan bawah, dan H apabila hanya satu sisi yang mengalir.

Bandingkan dengan tekanan prapengukuhan

σ′f = 105 + 20 = 125 kPa ≤ 135 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.06·5.5/(1 + 0.75)·log₁₀(125/105) = 14.28 mm

Jawapan

S = 14.28 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 66.67 hari

Pengukuhan primer lapisan lempung berketebalan H, menggunakan tegasan berkesan di tengah lapisan: σ′f = σ′0 + Δσ. Lempung terkukuh secara normal: S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0). Lempung terkukuh lebih memampat semula sepanjang Cr sehingga tekanan prapengukuhan σ′p dan hanya mengikut Cc selepas itu. Masa: t = Tv·Hdr²/cv, dengan laluan saliran Hdr ialah H/2 apabila air boleh keluar di atas dan bawah, dan H apabila hanya satu sisi yang mengalir.

Laluan saliran

Hdr,lab = 25/2 = 12.5 mm = 0.0125 m
Hdr,field = 2/2 = 1 m

Skalakan masa

t = Tv·Hdr²/cv dengan T_v dan cv yang sama di makmal dan lapangan.

tfield = 15·(1/0.0125)² = 96000 min
tfield = 96000/1440 = 66.67 hari

Jawapan

t = 66.67 hari
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 82.77 kN

Daya hidrostatik pada permukaan satah: F = ρ·g·yc·A. Ia bertindak pada pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang sentiasa terletak di bawah sentroid.

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 3 + 1.5/2 = 3.75 m
A = H·b = 1.5·1.5 = 2.25 m²
pintu aird = 3 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·3.75·2.25 = 82.77 kN

Jawapan

F = 82.77 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 15.08 kN

Daya hidrostatik pada permukaan satah: F = ρ·g·yc·A. Ia bertindak pada pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang sentiasa terletak di bawah sentroid.

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 0.5 + 1/2 = 1 m
A = H·b = 1·1.5 = 1.5 m²
pintu aird = 0.5 mH = 1 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1025·9.81·1·1.5 = 15.08 kN

Jawapan

F = 15.08 kN
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δp = 96 kPa

Aliran paip: nombor Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membezakan aliran lamina (Re di bawah kira-kira 2000) daripada aliran gelora (di atas kira-kira 4000). Geseran sepanjang paip menyebabkan kehilangan turus Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Alat sambungan, injap, masukan dan keluaran menambah kehilangan kecil hm = ΣK·V²/(2g). Antara dua permukaan takungan terbuka persamaan tenaga memberikan Δz = hf + hm, dengan kehilangan keluaran K = 1 disertakan.

Kehilangan turus

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.03·(1000/0.1)·0.8²/(2·9.81) = 9.786 m

Susutan tekanan

Paip itu mengufuk dan halaju tidak berubah, jadi persamaan tenaga dipermudahkan kepada Δp = ρ·g·hf.

Δp = ρ·g·hf = 1000·9.81·9.786 = 96000 Pa = 96 kPa

Jawapan

Δp = 96 kPa
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 5.669 m

Aliran paip: nombor Reynolds Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ membezakan aliran lamina (Re di bawah kira-kira 2000) daripada aliran gelora (di atas kira-kira 4000). Geseran sepanjang paip menyebabkan kehilangan turus Darcy–Weisbach hf = f·(L/D)·V²/(2g). Alat sambungan, injap, masukan dan keluaran menambah kehilangan kecil hm = ΣK·V²/(2g). Antara dua permukaan takungan terbuka persamaan tenaga memberikan Δz = hf + hm, dengan kehilangan keluaran K = 1 disertakan.

Halaju

V = Q/A = 0.15/0.07069 = 2.122 m/s
V²/(2g) = 0.2295 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.02·300/0.3 = 20
ΣK = 0.5 + 4·0.3 + 2 = 3.7

Persamaan tenaga

Pancutan keluaran masih membawa turus halajunya; ia bukan kehilangan tetapi mesti dibekalkan.

H = (1 + 20 + 3.7)·0.2295 = 5.669 m

Jawapan

H = 5.669 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 6.432 m³/s

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam dalam saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n pekali kekasaran, S cerun dasar (m/m) dan R = A/P jejari hidraulik: luas aliran dibahagi perimeter basah. Hanya sempadan yang bersentuhan dengan air dikira dalam P, bukan permukaan bebas. Segi empat tepat: A = b·y, P = b + 2y. Trapezoid dengan cerun sisi z:1 (mengufuk:menegak): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Paip bulat yang mengalir penuh atau separuh penuh mempunyai R = D/4.

Geometri

A = (b + z·y)·y = (6 + 1·0.6)·0.6 = 3.96 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 6 + 2·0.6·√(1 + 1²) = 7.697 m
R = A/P = 0.5145 m

Halaju

V = (1/0.025)·0.51452/3·0.0041/2 = 1.624 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 3.96·1.624 = 6.432 m³/s

Jawapan

Q = 6.432 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.0005012 m/m

Persamaan Manning (SI): untuk aliran seragam dalam saluran terbuka V = (1/n)·R2/3·S1/2 dan Q = A·V, dengan n pekali kekasaran, S cerun dasar (m/m) dan R = A/P jejari hidraulik: luas aliran dibahagi perimeter basah. Hanya sempadan yang bersentuhan dengan air dikira dalam P, bukan permukaan bebas. Segi empat tepat: A = b·y, P = b + 2y. Trapezoid dengan cerun sisi z:1 (mengufuk:menegak): A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²). Paip bulat yang mengalir penuh atau separuh penuh mempunyai R = D/4.

Geometri

A = b·y = 1.5·2.4 = 3.6 m²
P = b + 2y = 1.5 + 2·2.4 = 6.3 m
R = A/P = 0.5714 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.015·3.7/(3.6·0.6886) = 0.02239
S = 0.02239² = 0.0005012

Jawapan

S = 0.0005012

Itu ialah penurunan 0.5012 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 62.32 kW

Kuasa pam: kuasa yang diberikan kepada air ialah kuasa hidraulik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Aci mesti menyalurkan lebih kerana pam kehilangan sebahagian: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor mengambil Pel = Pshaft/ηmotor. Turus pam H diperoleh daripada persamaan tenaga: ketinggian statik + turus tekanan + semua kehilangan geseran dan kehilangan kecil.

Kuasa hidraulik

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9.81·0.15·36 = 52.97 kW

Kuasa aci

Pshaft = Ph/η = 52.97/0.85 = 62.32 kW

Jawapan

Pshaft = 62.32 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 50.59 m

Kuasa pam: kuasa yang diberikan kepada air ialah kuasa hidraulik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Aci mesti menyalurkan lebih kerana pam kehilangan sebahagian: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor mengambil Pel = Pshaft/ηmotor. Turus pam H diperoleh daripada persamaan tenaga: ketinggian statik + turus tekanan + semua kehilangan geseran dan kehilangan kecil.

Halaju

V = Q/A = 0.04/0.01767 = 2.264 m/s
V²/(2g) = 0.2611 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (18 + 5)·0.2611 = 6.006 m

Turus tekanan

p/(ρ·g) = 300000/(1000·9.81) = 30.58 m

Turus pam

Kedua-dua permukaan hampir pegun, jadi tiada sebutan turus halaju.

H = Δz + p/(ρ·g) + hL = 14 + 30.58 + 6.006 = 50.59 m

Jawapan

H = 50.59 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 3097 €

Nilai masa wang: wang hari ini bernilai lebih daripada jumlah yang sama pada masa hadapan, kerana ia boleh memperoleh faedah. Dengan kadar faedah i bagi setiap tempoh, suatu jumlah bertambah sebagai FV = PV·(1 + i)n. Siri bayaran yang sama (anuiti) dinilai dengan menjumlahkan setiap bayaran, yang memberikan formula anuiti.

Kadar dan bilangan tempoh

i = 0.048/12 = 0.004
N = 12·10 = 120

Nilai kini

PV = FV/(1 + i)N = 5 000/1.615 = €3 096.88

Jawapan

PV = €3 096.88
26.Nilai masa wang

Jawapan: B = 60248 €

Nilai masa wang: wang hari ini bernilai lebih daripada jumlah yang sama pada masa hadapan, kerana ia boleh memperoleh faedah. Dengan kadar faedah i bagi setiap tempoh, suatu jumlah bertambah sebagai FV = PV·(1 + i)n. Siri bayaran yang sama (anuiti) dinilai dengan menjumlahkan setiap bayaran, yang memberikan formula anuiti.

Bayaran bulanan

i = 0.002, N = 360
A = 200 000·0.002/(1 − (1 + 0.002)−360) = €779.88

Nilai kini bayaran yang tinggal

Apa sahaja yang masih terhutang mesti dilunaskan tepat oleh bayaran yang tinggal.

N − k = 360 − 276 = 84
B = 779.9·(1 − (1 + 0.002)−84)/0.002 = €60 247.63

Jawapan

B = €60 247.63
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = −11228 €

Nilai kini bersih: diskaunkan setiap aliran tunai kembali ke hari ini dengan kadar pulangan yang diperlukan r, kemudian jumlahkannya: NPV = Σ CFₜ/(1 + r)ᵗ. Projek dengan NPV > 0 memperoleh lebih daripada r dan menambah nilai. Kadar pulangan dalaman (IRR) ialah kadar yang menjadikan NPV = 0.

Nilai kini aliran tunai tahunan

8 000·4.564 = 36 510.05

Nilai kini nilai sisa

5 000/2.211 = 2 261.75

NPV

NPV = −50 000 + 36 510.05 + 2 261.75 = −€11 228.20

Jawapan

NPV = −€11 228.20
28.NPV & IRR

Jawapan: r* = 3.055 %

Kadar persilangan: kadar diskaun di mana dua projek mempunyai NPV yang sama. Ia ialah IRR bagi beza aliran tunai mereka (B − A). Di bawahnya projek dengan aliran tunai yang lebih lewat dan lebih besar mempunyai NPV yang lebih tinggi; di atasnya, yang satu lagi menang.

Beza aliran tunai

ΔCF0 = −22 000 − (−20 000) = −2 000
ΔCF1 = 5 500 − 11 500 = −6 000
ΔCF2 = 10 000 − 8 000 = 2 000
ΔCF3 = 11 000 − 4 500 = 6 500

IRR bagi beza

NPVΔ(3%) = 8.37
NPVΔ(4%) = −141.64
r* = 3.055%

Jawapan

r* = 3.055%

Semak: pada 3.055% kedua-dua NPV ialah €2 803.48.

29.Taburan normal

Jawapan: z = 1.71

Daripada luas kembali kepada z: Φ(z) ialah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam jadual. Luas ekor kanan A bermaksud Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A antara −z dan z meninggalkan (1 − A)/2 dalam setiap ekor, jadi Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, gunakan x = μ + zσ.

Luas di sebelah kiri z

Φ(z) = 1 − 0.0436 = 0.9564

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.9564 di dalam jadual dan baca z.

z = 1.71

Jawapan

z = 1.71
30.Taburan normal

Jawapan: P = 0.8413

Hasil tambah dan beza pemboleh ubah normal: jika X dan Y tak bersandar dan normal, X + Y dan X − Y juga normal. Min ditambah atau ditolak: E(X ± Y) = μX ± μY. Varians sentiasa ditambah, juga untuk beza: Var(X ± Y) = σX² + σY², jadi σ = √(σX² + σY²). Sisihan piawai tidak pernah ditambah secara langsung. Jumlah n item tak bersandar dengan taburan yang sama mempunyai min n·μ dan sisihan piawai σ·√n. Kemudian piawaikan seperti biasa: z = (x − min)/σ dan baca Φ(z).

Taburan beza

μ = 500 − 490 = 10 g, σ = 10 g

Piawaikan

z = (0 − 10)/10 = −1

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−1) = 0.8413

Jawapan

P = 0.8413

Ini ialah bahan latihan bebas. ExamProblems tidak berafiliasi dengan atau disokong oleh organisasi yang mengendalikan peperiksaan ini, dan nama peperiksaan hanya digunakan untuk menerangkan kandungannya. FE exam dikendalikan oleh NCEES, yang tidak bergabung dengan ExamProblems dan tidak menyokongnya.

ExamProblems · examproblems.com/courses/fe-exam-civil