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 = 30 kNM = 20 kN·mABRA​ = ?0.5 m3 m1.5 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai pin di A dan penggelek di B. Ia membawa beban titik P pada 3.5 m dari A dan pasangan daya lawan arah jam M pada 0.5 m dari A. Cari tindak balas menegak RA, dengan ke atas sebagai positif.

L = 5 mP = 30 kN pada 3.5 mM = 20 kN·m (lawan arah jam) pada 0.5 m
RA = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 2 kN/mP = 35 kNQ = 50 kNADCRD​ = ?2 m4 m1 m3 m

Rasuk majmuk terikat pada dinding di A, mempunyai engsel dalaman di C (6 m dari A) dan bertumpu pada penggelek di D (10 m dari A). Ia membawa beban titik P pada 7 m dari A, beban teragih seragam w pada seluruh bahagian CD dan beban titik Q pada 2 m dari A. Cari tindak balas RD pada penggelek.

AC = 6 mAD = 10 mP = 35 kN pada 7 mw = 2 kN/m dari 6 hingga 10 mQ = 50 kN pada 2 m
RD = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABBCACACB60 kN6 m4 m4 m

Gunakan kaedah sambungan untuk mencari daya FBC dalam anggota BC. Berikan tegangan sebagai positif dan mampatan sebagai negatif.

rentang = 6 mtinggi = 4 mB ialah 4 m dari Abeban tegak = 60 kN
FBC = kN
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABBCACACB20 kN5 kN8 m3 m2 m

Gunakan kaedah sambungan untuk mencari daya FBC dalam anggota BC. Berikan tegangan sebagai positif dan mampatan sebagai negatif.

rentang = 8 mtinggi = 2 mB ialah 3 m dari Abeban tegak = 20 kNbeban mengufuk = 5 kN ←
FBC = kN
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
10 kN35 kNABCDEFG2 m2 m2 m2 m2 m2 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.

10 kN @ 4 m35 kN @ 6 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 2 m)
  3. 3C (x = 4 m)
  4. 4D (x = 6 m)
  5. 5E (x = 8 m)
  6. 6F (x = 10 m)
  7. 7G (x = 12 m)
6.Daya ricih & momen lenturSukar
15 kN/m25 kN10 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.

25 kN @ 6 m10 kN @ 2 m15 kN/m, 0–5 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 = 10 kN/mδL = 2 m

Satu rasuk disokong mudah membawa beban teragih seragam w sepanjang seluruh rentangnya. Cari pesongan maksimum δmax, pada pertengahan rentang.

w = 10 kN/mL = 2 mE = 11 GPa (kayu balak)I = 84 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 6 kN/mAB5 m

Julur bertopang terikat tetap pada A dan disokong mudah (ditopang) pada B. Ia membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya. EI adalah malar. Cari tindak balas RB pada topang.

L = 5 mw = 6 kN/m
RB = kN
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 6 m20 × 40 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan tetap pada kedua-dua hujung. Dengan formula Euler, cari beban lengkokan kritikal Pcrnya.

L = 6 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 20 × 40 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
P = 110 kNL = 5 md = ?keratan rentas

Satu tiang bulat pejal sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas bebas. Ia mesti menanggung 110 kN dengan faktor keselamatan 2 terhadap lengkokan. Cari diameter terkecil d.

P = 110 kNn = 2L = 5 mE = 70 GPa (aluminium)
d = mm
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
1201016012xdimensi dalam mm

Cari momen luas kedua Ix keratan-T pada paksi mengufuk x yang melalui sentroidnya.

bf = 120 mmtf = 10 mmtw = 12 mmhw = 160 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
110190184002416xdimensi dalam mm

Keratan I kimpalan mempunyai bebibir atas 110 × 18 mm, web setinggi 400 mm dan setebal 16 mm, dan bebibir bawah 190 × 24 mm (lebar × ketebalan). Cari momen luas keduanya Ix pada paksi mengufuk x melalui sentroidnya.

bebibir atas: 110 × 18 mmweb: 16 × 400 mmbebibir bawah: 190 × 24 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 15.5 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³7 mparas air bumiXz = 6 m

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

z = 6 mzw = 4 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15.5 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³
σ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³6 mlempungγsat​ = 18.5 kN/m³6 mparas air bumiXz = 9 m

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

z = 9 mzw = 2 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³lempung: γsat = 18.5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 15 kPapasirlempungCc​ = 0.45, Cr​ = 0.02e0​ = 0.65σ′0​ = 70 kPaσ′p​ = 150 kPa5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 5 m mempunyai Cc = 0.45, Cr = 0.02 dan e₀ = 0.65. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 70 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 150 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 15 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 5 mCc = 0.45Cr = 0.02e0 = 0.65σ′0 = 70 kPaσ′p = 150 kPaΔσ = 15 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 8 mcv​ = 2.5 m²/tahun8 mbatuan tak telapparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 8 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 2.5 m²/tahun. Ia terletak di atas batuan tak telap, dengan pasir di atasnya, jadi air mengalir keluar hanya di atas. Bagi pengukuhan purata 70% faktor masa ialah Tv = 0.403. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 70% pengukuhan?

H = 8 mcv = 2.5 m²/tahunU = 70%Tv = 0.403saliran tunggal
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 4 mH = 1.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 4 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 4 mH = 1.5 mb = 1 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 2.5 mH = 2.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 2 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 2.5 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 2.5 mH = 2.5 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 3 m/sD = 250 mmL = 50 mf = 0.025

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir pada 3 m/s melalui paip mengufuk sepanjang 50 m dengan diameter dalam 250 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.025 dan g = 9.81 m/s². Cari susutan tekanan Δp sepanjang paip dalam kPa.

V = 3 m/sL = 50 mD = 250 mmf = 0.025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 10keluaran bebasH = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0.0253× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 300 m dengan diameter dalam 250 mm (faktor geseran Darcy f = 0.025) bermula dari takungan terbuka dan mengalir keluar sebagai pancutan bebas ke udara. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 3 lengkuk (K = 0.3 setiap satu) dan injap (K = 10). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 120 L/s?

Q = 120 L/sL = 300 mD = 250 mmf = 0.025Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 10
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
D = 1200 mmn = 0.013, S = 0.0008

Sebuah pembetung air ribut konkrit dengan diameter dalam 1200 mm mengalir tepat penuh (sebagai saluran terbuka, bukan di bawah tekanan). n Manning = 0.013 dan cerun ialah S = 0.0008. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

D = 1200 mmn = 0.013S = 0.0008
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 1 my = 2.3 m3 : 1n = 0.014, Q = 46 m³/s

Satu saluran konkrit tidak siap trapezoid dengan lebar dasar 1 m dan cerun sisi 3:1 (mengufuk:menegak) mesti membawa 46 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 2.3 m. n Manning = 0.014. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 46 m³/sb = 1 my = 2.3 mz = 3n = 0.014
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 100 L/sH = 18 m

Satu pam menghantar 100 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 18 m. Kecekapan pam ialah 85% dan motor elektrik yang memacunya mempunyai kecekapan 88%. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa elektrik Pel yang diambil oleh motor, dalam kW.

Q = 100 L/sH = 18 mηpump = 85%ηmotor = 88%g = 9.81 m/s²
Pel = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
300 kPa (tolok)PQ = 120 L/sΔz = 10 mL = 200 m, D = 250 mm, f = 0.018, ΣK = 2.5

Satu pam memindahkan 120 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 10 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 200 m dengan diameter dalam 250 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.018; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 2.5 (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 = 120 L/sΔz = 10 mL = 200 mD = 250 mmf = 0.018ΣK = 2.5ptank = 300 kPa
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun01234€2 000FV = ?

Anda melabur €2 000 pada kadar nominal 6% setahun, dikompaun setiap suku tahun. Cari nilai FV pelaburan selepas 4 tahun.

PV = €2 0006% / 4n = 4
FV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan01…24…240€250 000AB = ?A6% / 12

Gadai janji €250 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 20 tahun pada 6% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah baki hutang sejurus selepas bayaran pada hujung tahun 2? Cari baki tertunggak B.

P = €250 0006% / 12N = 240k = 24
B = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun012345−40 00010 50010 50010 50010 50020 500

Sebuah mesin berkos €40 000 hari ini. Ia menjana €10 500 pada hujung setiap tahun selama 5 tahun dan kemudian boleh dijual pada harga €10 000. Kos modal ialah 8%. Cari nilai kini bersih NPV.

C0 = €40 000CF = €10 500S = €10 000n = 5r = 8%
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun0123−20 0007 5009 00013 500

Satu projek berkos €20 000 dan memberi pulangan €7 500, €9 000, €13 500 pada akhir tahun 1 hingga 3. Cari kadar pulangan dalamannya IRR dalam peratus.

CF0 = −20 000CF1 = 7 500CF2 = 9 000CF3 = 13 500
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
−3−2−10123zluas berlorek di sebelah kanan z = 0.0122

Seret z supaya luas berlorek di bawah lengkung normal piawai, di sebelah kanan z, ialah 0.0122. Cari z hingga dua tempat perpuluhan.

A = 0.0122
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: RA = 13 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·5 − 30·3.5 + 20 = 0
RB = 85/5 = 17 kN

Keseimbangan menegak

RA = 30 − 17 = 13 kN

Jawapan

RA = 13 kN

Tindak balas negatif bertindak ke bawah.

2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RD = 12.75 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. Engsel dalaman tidak boleh menanggung momen lentur, yang memberikan satu persamaan tambahan: momen pada engsel bagi daya di kedua-dua sisi ialah sifar.

Bahagian CD

Engsel tiada momen, maka momen pada C bagi CD sahaja mesti seimbang.

W = 2·4 = 8 kN pada 2 m dari C
ΣMC = 0: RD·4 = 35·1 + 8·2
RD = 12.75 kN
VC = 43 − 12.75 = 30.25 kN

Jawapan

RD = 12.75 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FBC = −44.72 kN

Kaedah sambungan: setiap pin kekuda berada dalam keseimbangan, jadi ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 pada setiap sambungan. Mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui. Hasil negatif bermaksud anggota berada dalam mampatan.

ABBCACACB60 kNAy​Cy​

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh kekuda. Momen pada A, lawan arah jam positif.

ΣMA = 0: Cy·6 = 60·4 → Cy = 40 kN
ΣFy = 0: Ay = 60 − 40 = 20 kN

Sambungan C

Penggelek hanya memberikan tindak balas tegak, jadi sambungan C hanya mempunyai dua daya anggota yang tidak diketahui. Andaikan kedua-duanya dalam tegangan.

sin γ = 4/4.472 = 0.8944, cos γ = 2/4.472 = 0.4472
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −40/0.8944 = −44.72 kN

Jawapan

FBC = −44.72 kN (mampatan)
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FBC = −16.83 kN

Kaedah sambungan: setiap pin kekuda berada dalam keseimbangan, jadi ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 pada setiap sambungan. Mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui. Hasil negatif bermaksud anggota berada dalam mampatan.

ABBCACACB20 kN5 kNAy​Cy​Ax​

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh kekuda. Momen pada A, lawan arah jam positif.

ΣMA = 0: Cy·8 = 20·3 − 5·2 → Cy = 6.25 kN
ΣFy = 0: Ay = 20 − 6.25 = 13.75 kN
ΣFx = 0: Ax = 5 kN

Sambungan C

Penggelek hanya memberikan tindak balas tegak, jadi sambungan C hanya mempunyai dua daya anggota yang tidak diketahui. Andaikan kedua-duanya dalam tegangan.

sin γ = 2/5.385 = 0.3714, cos γ = 5/5.385 = 0.9285
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −6.25/0.3714 = −16.83 kN

Jawapan

FBC = −16.83 kN (mampatan)
5.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: D (x = 6 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 = 24.17 kN, R2 = 20.83 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = 48.33, MC = 96.67, MD = 125 kN·m, ME = 83.33, MF = 41.67, MG = 0

Jawapan

Tanda D: MD = 125 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: C (x = 2 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 = 38.5 kN, R2 = 71.5 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = 31, MC = 47 kN·m, MD = 38, ME = 14, MF = −25, MG = 0

Jawapan

Tanda C: MC = 47 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 2.255 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.

w = 10 N/mm, L = 2000 mm
EI = 9.24 × 10¹¹ N·mm²

Pesongan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·10·2000⁴/(384·9.24 × 10¹¹) = 2.255 mm

Jawapan

δmax = 2.255 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: RB = 11.25 kN

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). Bagi rasuk tak boleh tentu secara statik, alihkan satu penyokong lebihan dan tetapkan pesongan di situ sifar (keserasian).

Alihkan topang

Tanpa topang, rasuk ialah julur. Hujung bebasnya akan terpesong di bawah beban.

δload = wL⁴/(8EI)

Keserasian pada topang

Daya topang RB sahaja mengangkat hujung bebas sebanyak RBL³/(3EI). Topang menahan B pada pesongan sifar, maka kedua-duanya mesti saling batal. EI saling batal.

RB·L³/(3EI) = wL⁴/(8EI) → RB = 3wL/8 = 3·6·5/8 = 11.25 kN

Jawapan

RB = 11.25 kN
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 2.047 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 = 40·20³/12 = 26667 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 0.5·6000 = 3000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·26667/3000² = 2047 N = 2.047 kN

Jawapan

Pcr = 2.047 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: d = 159.6 mm

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.

Beban kritikal yang diperlukan

Pcr = n·P = 2·110000 = 220000 N
KL = 2·5000 = 10000 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·220000·10000²/(π³·70000))^(1/4) = 159.6 mm

Jawapan

d = 159.6 mm

Semak: kelangsingan KL/r ialah 250.6, jadi tiang itu langsing dan Euler terpakai.

11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 9.441 × 10⁶ mm⁴

Luas gubahan: bahagikan keratan kepada segi empat tepat. Sentroid ialah purata berwajaran luas ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Momen luas kedua pada paksi sentroid menambah bh³/12 setiap bahagian dan sebutan paksi selari A·d²nya, dengan d ialah jarak dari sentroid bahagian itu ke sentroid keseluruhan. Tegasan lenturan ialah σ = M·y/I.

Bahagikan kepada dua segi empat tepat

Ukur setiap y dari tepi bawah.

bebibir: Af = 120·10 = 1200 mm², yf = 160 + 10/2 = 165 mm
web: Aw = 12·160 = 1920 mm², yw = 160/2 = 80 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (1200·165 + 1920·80)/3120 = 112.7 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 120·10³/12 + 1200·(165 − 112.7)² = 3.293 × 10⁶ mm⁴
web: 12·160³/12 + 1920·(80 − 112.7)² = 6.148 × 10⁶ mm⁴
Ix = 3.293 × 10⁶ + 6.148 × 10⁶ = 9.441 × 10⁶ mm⁴ = 9.441 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 9.441 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 353.4 × 10⁶ mm⁴

Luas gubahan: bahagikan keratan kepada segi empat tepat. Sentroid ialah purata berwajaran luas ȳ = ΣAᵢyᵢ/ΣAᵢ. Momen luas kedua pada paksi sentroid menambah bh³/12 setiap bahagian dan sebutan paksi selari A·d²nya, dengan d ialah jarak dari sentroid bahagian itu ke sentroid keseluruhan. Tegasan lenturan ialah σ = M·y/I.

Pecahkan kepada tiga segi empat tepat

Ukur setiap y dari tepi bawah.

bebibir atas: A = 1980 mm², y = 433 mm
web: A = 6400 mm², y = 224 mm
bebibir bawah: A = 4560 mm², y = 12 mm

Sentroid

ȳ = (1980·433 + 6400·224 + 4560·12)/12940 = 181.3 mm

Teorem paksi selari

bebibir atas: 110·18³/12 + 1980·251.7² = 1.255 × 10⁸ mm⁴
web: 16·400³/12 + 6400·42.73² = 9.702 × 10⁷ mm⁴
bebibir bawah: 190·24³/12 + 4560·169.3² = 1.309 × 10⁸ mm⁴
Ix = 1.255 × 10⁸ + 9.702 × 10⁷ + 1.309 × 10⁸
Ix = 3.534 × 10⁸ mm⁴ = 353.4 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 353.4 × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ = 100 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) = 15.5·4 + 19·2 = 100 kPa

Jawapan

σ = 100 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 95.83 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·2 + γsat,sand·4 + γsat,clay·3
σ = 16.5·2 + 19·4 + 18.5·3 = 164.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·7 = 68.67 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 164.5 − 68.67 = 95.83 kPa

Jawapan

σ′ = 95.83 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 5.11 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 = 70 + 15 = 85 kPa ≤ 150 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.02·5/(1 + 0.65)·log₁₀(85/70) = 5.11 mm

Jawapan

S = 5.11 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 10.32 tahun

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 = H = 8 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.403·8²/2.5 = 10.32 tahun

Jawapan

t = 10.32 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 69.9 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 = 4 + 1.5/2 = 4.75 m
A = H·b = 1.5·1 = 1.5 m²
pintu aird = 4 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·4.75·1.5 = 69.9 kN

Jawapan

F = 69.9 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 3.889 m

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 = 2.5 + 2.5/2 = 3.75 m
A = H·b = 2.5·2 = 5 m²
pintu aird = 2.5 mH = 2.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·3.75·5 = 183.9 kN

Pusat tekanan

Tekanan bertambah dengan kedalaman, jadi daya paduan bertindak di bawah sentroid.

Ic = b·H³/12 = 2·2.5³/12 = 2.604 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 3.75 + 2.604/(3.75·5) = 3.889 m

Jawapan

ycp = 3.889 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δp = 22.5 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) = 0.025·(50/0.25)·3²/(2·9.81) = 2.294 m

Susutan tekanan

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

Δp = ρ·g·hf = 1000·9.81·2.294 = 22500 Pa = 22.5 kPa

Jawapan

Δp = 22.5 kPa
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 12.91 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 = 0.12/0.04909 = 2.445 m/s
V²/(2g) = 0.3046 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.025·300/0.25 = 30
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 10 = 11.4

Persamaan tenaga

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

H = (1 + 30 + 11.4)·0.3046 = 12.91 m

Jawapan

H = 12.91 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 1.103 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 = 1.131 m², R = D/4 = 0.3 m

Halaju

V = (1/0.013)·0.32/3·0.00081/2 = 0.975 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 1.131·0.975 = 1.103 m³/s

Jawapan

Q = 1.103 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.00102 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 + z·y)·y = (1 + 3·2.3)·2.3 = 18.17 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1 + 2·2.3·√(1 + 3²) = 15.55 m
R = A/P = 1.169 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.014·46/(18.17·1.11) = 0.03194
S = 0.03194² = 0.00102

Jawapan

S = 0.00102

Itu ialah penurunan 1.02 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pel = 23.61 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 = 1000·9.81·0.1·18 = 17.66 kW

Kuasa aci

Pshaft = 17.66/0.85 = 20.77 kW

Kuasa elektrik

Pel = 20.77/0.88 = 23.61 kW

Jawapan

Pel = 23.61 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 45.73 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 = 0.12/0.04909 = 2.445 m/s
V²/(2g) = 0.3046 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (14.4 + 2.5)·0.3046 = 5.148 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 = 10 + 30.58 + 5.148 = 45.73 m

Jawapan

H = 45.73 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: FV = 2538 €

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 = r/m = 0.06/4 = 0.015
N = m·n = 4·4 = 16

Nilai masa hadapan

FV = 2 000·(1 + 0.015)16 = 2 000·1.269 = €2 537.97

Jawapan

FV = €2 537.97
26.Nilai masa wang

Jawapan: B = 236239 €

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 = 0.005, N = 240
A = 250 000·0.005/(1 − (1 + 0.005)−240) = €1 791.08

Nilai kini bayaran yang tinggal

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

N − k = 240 − 24 = 216
B = 1791·(1 − (1 + 0.005)−216)/0.005 = €236 239.34

Jawapan

B = €236 239.34
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = 8729 €

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

10 500·3.993 = 41 923.46

Nilai kini nilai sisa

10 000/1.469 = 6 805.83

NPV

NPV = −40 000 + 41 923.46 + 6 805.83 = €8 729.29

Jawapan

NPV = €8 729.29
28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 20.9 %

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.

Kurung IRR

NPV menurun apabila kadar meningkat, jadi IRR terletak antara kadar dengan NPV positif dan kadar dengan NPV negatif.

NPV(20%) = 312.50
NPV(25%) = −1 328.00

Sempitkan

Interpolasi linear memberikan anggaran pertama; mengulanginya (atau fungsi IRR pada kalkulator) memberikan kadar tepat.

IRR ≈ 20 + 5·312.50/(312.50 − (−1 328.00)) = 20.95%
tepat: NPV(20.9%) = 0 → IRR = 20.9%

Jawapan

IRR = 20.9%
29.Taburan normal

Jawapan: z = 2.25

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 − 0.0122 = 0.9878

Baca jadual-z secara terbalik

Cari 0.9878 di dalam jadual dan baca z.

z = 2.25

Jawapan

z = 2.25
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