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
w = 5 kN/mP = 80 kNABMA​ = ?3.5 m2.5 m

Rasuk julur terikat pada dinding di A. Ia membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya dan beban titik P pada 3.5 m dari dinding. Cari magnitud momen tindak balas MA pada dinding.

L = 6 mP = 80 kN pada 3.5 mw = 5 kN/m dari 0 hingga 6 m
MA = kN·m
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 6 kN/mP = 25 kNABRA​ = ?RB​1 m5 m3 m1 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai penyokong pin di A dan penyokong penggelek di B. Cari tindak balas penyokong tegak RA.

L = 10 mP = 25 kN pada 9 mw = 6 kN/m dari 1 hingga 6 m
RA = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH30 kN15 kN15 kN10 kN4 × 3 m3 m

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

B: 30 kN ↓F: 15 kN ↓G: 15 kN ↓H: 10 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 FC
  13. 13anggota HC
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH40 kN40 kN20 kN4 × 3 m3 m

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

B: 40 kN ↓F: 40 kN →G: 20 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 FC
  13. 13anggota HC
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
55 kN30 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.

55 kN @ 6 m30 kN @ 4 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
w = 12 kN/mP = 40 kNABkeratan1 m3 m1 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 4 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 5 mP = 40 kN pada 1 mw = 12 kN/m dari 0 hingga 5 mx = 4 m
Mx = kN·m
7.Pesongan rasukSederhana
w = 12 kN/mABθ6 m

Rasuk disokong mudah membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan rentangnya. Cari cerun θA rasuk pada penyokong A, dalam radian.

w = 12 kN/mL = 6 mE = 70 GPa (aluminium)I = 36 × 10⁶ mm⁴
θA = rad
8.Pesongan rasukSukar
w = 5 kN/mδL = 5 m

Satu rasuk disokong mudah membawa beban teragih seragam w. Pesongannya tidak boleh melebihi rentang/360. Cari momen luas kedua terkecil Ireq yang memenuhi had ini.

w = 5 kN/mL = 5 mE = 11 GPa (kayu balak)
Ireq = × 10⁶ mm⁴
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 6 md = 60 mmkeratan rentas

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

L = 6 mE = 200 GPa (keluli)d = 60 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
P = 150 kNL = 5 md = ?keratan rentas

Satu tiang bulat pejal sepanjang L diperbuat daripada keluli dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas berpin. Ia mesti menanggung 150 kN dengan faktor keselamatan 3 terhadap lengkokan. Cari diameter terkecil d.

P = 150 kNn = 3L = 5 mE = 200 GPa (keluli)
d = mm
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
200 mm300 mm120 mmØ50xIx​ = ?

Plat 200 mm × 300 mm mempunyai lubang bulat berdiameter 50 mm pada garis tengah menegaknya, dengan pusatnya 120 mm di atas bahagian bawah. Cari momen luas kedua Ix pada paksi mengufuk melalui sentroid.

b = 200 mmh = 300 mmd = 50 mmpusat lubang: y = 120 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
1201012014xM = 20 kN·mdimensi dalam mm

Keratan-T digunakan sebagai rasuk dengan bebibir di atas dan membawa momen lentur melendut ke bawah sebanyak 20 kN·m. Cari tegasan lenturan σbawah pada tepi bawah.

bf = 120 mmtf = 10 mmtw = 14 mmhw = 120 mmM = 20 kN·m
σbawah = MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 19.5 kN/m³13 mparas air bumiXz = 10 m

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

z = 10 mzw = 4 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15 kN/m³pasir: γsat = 19.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 20.5 kN/m³5 mlempungγsat​ = 17.5 kN/m³7 mparas air bumiXz = 8.5 m

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

z = 8.5 mzw = 2 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15 kN/m³pasir: γsat = 20.5 kN/m³lempung: γsat = 17.5 kN/m³
σ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 55 kPapasirlempungCc​ = 0.45, Cr​ = 0.02e0​ = 0.75σ′0​ = 105 kPaσ′p​ = 225 kPa6.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 6.5 m mempunyai Cc = 0.45, Cr = 0.02 dan e₀ = 0.75. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 105 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 225 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 55 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 6.5 mCc = 0.45Cr = 0.02e0 = 0.75σ′0 = 105 kPaσ′p = 225 kPaΔσ = 55 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 9.5 mcv​ = 1.2 m²/tahun9.5 mbatuan tak telapparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 9.5 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 1.2 m²/tahun. Ia terletak di atas batuan tak telap, dengan pasir di atasnya, jadi air mengalir keluar hanya di atas. Bagi pengukuhan purata 60% faktor masa ialah Tv = 0.287. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 60% pengukuhan?

H = 9.5 mcv = 1.2 m²/tahunU = 60%Tv = 0.287saliran tunggal
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 1 mH = 1.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

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

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki minyak, dengan tepi atasnya 4 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 4 mH = 1.5 mb = 1.5 mρ = 880 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 2 m/sD = 200 mmL = 400 mf = 0.028

Air mengalir pada halaju min 2 m/s melalui paip sepanjang 400 m dengan diameter dalam 200 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.028 dan g = 9.81 m/s². Cari kehilangan turus geseran hf.

V = 2 m/sL = 400 mD = 200 mmf = 0.028g = 9.81 m/s²
hf = m
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 10keluaran bebasH = ?L = 200 m, D = 150 mm, f = 0.0154× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 200 m dengan diameter dalam 150 mm (faktor geseran Darcy f = 0.015) 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 = 10). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 30 L/s?

Q = 30 L/sL = 200 mD = 150 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×4)Kvalve = 10
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
D = 750 mmn = 0.013, S = 0.005

Sebuah pembetung air ribut konkrit dengan diameter dalam 750 mm mengalir separuh penuh. n Manning = 0.013 dan cerun ialah S = 0.005. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

D = 750 mmn = 0.013S = 0.005
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 4.5 my = 1.5 m3 : 1n = 0.022, Q = 19 m³/s

Satu saluran tanah bersih trapezoid dengan lebar dasar 4.5 m dan cerun sisi 3:1 (mengufuk:menegak) mesti membawa 19 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 1.5 m. n Manning = 0.022. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 19 m³/sb = 4.5 my = 1.5 mz = 3n = 0.022
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 15 L/sH = 34 m

Satu pam menghantar 15 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 34 m. Kecekapan pam ialah 72% dan motor elektrik yang memacunya mempunyai kecekapan 92%. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa elektrik Pel yang diambil oleh motor, dalam kW.

Q = 15 L/sH = 34 mηpump = 72%ηmotor = 92%g = 9.81 m/s²
Pel = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
PQ = 40 L/sΔz = 19 mL = 600 m, D = 150 mm, f = 0.015, ΣK = 8

Satu pam memindahkan 40 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 19 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 600 m dengan diameter dalam 150 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.015; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 8 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 40 L/sΔz = 19 mL = 600 mD = 150 mmf = 0.015ΣK = 8
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123456€8 000FV = ?

Anda melabur €8 000 pada kadar nominal 4% setahun, dikompaun setiap suku tahun. Cari nilai FV pelaburan selepas 6 tahun.

PV = €8 0004% / 4n = 6
FV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan0123…N = ?€15 000€200€200€200€2006% / 12

Anda meminjam €15 000 pada 6% setahun, dimajmukkan setiap bulan, dan membayar balik €200 pada hujung setiap bulan. Berapa bulan diperlukan sehingga pinjaman dilunaskan (bayaran terakhir mungkin lebih kecil)? Berikan bilangan bayaran N.

P = €15 000A = €2006% / 12
N = bayaran
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123…9−250 00023 000+3%+3%…r = 10%, NPV = ?

Sebuah projek berkos €250 000 hari ini. Ia menjana €23 000 pada hujung tahun pertama, dan aliran tunai kemudian bertumbuh 3% setahun selama-lamanya. Kos modal ialah 10%. Cari nilai kini bersih NPV.

C0 = €250 000CF1 = €23 000g = 3%r = 10%
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun01234−20 00010 0006 50010 0009 000

Sebuah projek berkos €20 000 dan memulangkan €10 000, €6 500, €10 000, €9 000 pada hujung tahun 1 hingga 4. Aliran tunai boleh dilaburkan semula pada kos modal 8%. Cari kadar pulangan dalaman terubah suai MIRR dalam peratus.

r = 8%CF0 = −20 000CF1 = 10 000CF2 = 6 500CF3 = 10 000CF4 = 9 000
MIRR = %
29.Taburan normalSederhana
225 kg227.3 kgT = X₁ + … + X₉?

Jisim beg simen adalah tak bersandar dan normal dengan min 25 kg dan sisihan piawai 0.5 kg. Cari kebarangkalian P bahawa jumlah jisim 9 daripadanya melebihi 227.3 kg. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μ = 25 kgσ = 0.5 kgn = 9> 227.3 kg
P =
30.Taburan normalSukar
35455565758595markahbawah 95%

skor peperiksaan bertaburan normal dengan min 65 markah dan sisihan piawai 10 markah. Seret titik pemotong supaya 95% terbawah yang berlorek berada di sebelah kirinya. Cari titik pemotong x.

μ = 65 markahσ = 10 markah95%
x = markah

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: MA = 370 kN·m

Keseimbangan julur: penyokong tetap boleh menolak ke atas dan juga menentang putaran, maka ia memberikan tindak balas menegak RA dan momen tindak balas MA. ΣFy = 0 memberikan RA, dan momen pada dinding memberikan MA = Σ(beban × jarak dari dinding). Beban teragih bertindak sebagai daya paduannya pada sentroid gambar rajah beban.

Daya paduan beban teragih

W = 5·6 = 30 kN, x̄ = 3 m

Momen pada dinding

MA = P·a + W·x̄ = 80·3.5 + 30·3 = 370 kN·m

Jawapan

MA = 370 kN·m
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RA = 22 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada sebarang titik. Mengambil momen pada satu penyokong menyingkirkan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

w = 6 kN/mP = 25 kNABRA​RB​1 m5 m3 m1 m

Gambar rajah jasad bebas

Gantikan penyokong dengan daya tindak balas. Penggelek memberikan satu tindak balas tegak; dengan beban tegak sahaja, pin juga memberikan satu tindak balas tegak.

Keseimbangan

Momen pada A, lawan arah jam positif. Kemudian keseimbangan daya tegak.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 6·5 = 30 kN, bertindak pada x̄ = 3.5 m
ΣMA = 0: RB·10 = 25·9 + 6·5·3.5
RB = 330/10 = 33 kN
ΣFy = 0: RA = 55 − 33 = 22 kN

Jawapan

RA = 22 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota DH

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 D

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

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 43.75 kN (T), BC: 43.75 kN (T), CD: 26.25 kN (T), DE: 26.25 kN (T), FG: 42.5 kN (C), GH: 42.5 kN (C), AF: 61.87 kN (C), HE: 37.12 kN (C), BF: 30 kN (T), CG: 15 kN (C), DH: 0, FC: 1.768 kN (C), HC: 22.98 kN (T)

Jawapan

Anggota daya sifar: DH
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota DH

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 D

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

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 70 kN (T), BC: 70 kN (T), CD: 30 kN (T), DE: 30 kN (T), FG: 60 kN (C), GH: 60 kN (C), AF: 42.43 kN (C), HE: 42.43 kN (C), BF: 40 kN (T), CG: 20 kN (C), DH: 0, FC: 14.14 kN (C), HC: 42.43 kN (T)

Jawapan

Anggota daya sifar: DH
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 = 47.5 kN, R2 = 37.5 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = 95, MC = 190, MD = 225 kN·m, ME = 150, MF = 75, MG = 0

Jawapan

Tanda D: MD = 225 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 32 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 = 12·5 = 60 kN, bertindak pada x̄ = 2.5 m
ΣMA = 0: RB·5 = 40·1 + 12·5·2.5
RB = 190/5 = 38 kN
ΣFy = 0: RA = 100 − 38 = 62 kN
w = 12 kN/mP = 40 kNABRA​ = 62RB​ = 38keratan1 m3 m1 m

Potong pada x = 4 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 = 62·4 − 40·(4 − 1) − 12·4·2 = 32 kN·m

Jawapan

Mx = 32 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: θA = 0.04286 rad

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). Cerun θ = dv/dx ialah kamiran pertama M/(EI); dalam unit yang konsisten ia keluar dalam radian.

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 = 12 N/mm, L = 6000 mm
EI = 2.52 × 10¹² N·mm²

Cerun hujung

θA = wL³/(24EI) = 12·6000³/(24·2.52 × 10¹²) = 0.04286 rad

Jawapan

θA = 0.04286 rad

Itu ialah 2.456°.

8.Pesongan rasuk

Jawapan: Ireq = 266.3 × 10⁶ mm⁴

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).

Had pesongan

δallow = L/360 = 5000/360 = 13.89 mm

Momen luas kedua yang diperlukan

I = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·5·5000⁴/(384·11000·13.89) = 2.663 × 10⁸ mm⁴
Ireq = 266.3 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ireq = 266.3 × 10⁶ mm⁴
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 139.5 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

Keratan bulat mempunyai I yang sama pada setiap paksi.

I = πd⁴/64 = π·60⁴/64 = 636173 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 0.5·6000 = 3000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·200000·636173/3000² = 139528 N = 139.5 kN

Jawapan

Pcr = 139.5 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: d = 86.85 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 = 3·150000 = 450000 N
KL = 0.7·5000 = 3500 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·450000·3500²/(π³·200000))^(1/4) = 86.85 mm

Jawapan

d = 86.85 mm

Semak: kelangsingan KL/r ialah 161.2, jadi tiang itu langsing dan Euler terpakai.

11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 447.9 × 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 = (60000·150 − 1963·120)/(60000 − 1963) = 151 mm

Plat penuh pada ȳ

200·300³/12 + 60000·−1.015² = 450.1 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

π·50⁴/64 + 1963·−31.01² = 2.196 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 447.9 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 447.9 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: σbawah = 349.5 MPa

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 = 120 + 10/2 = 125 mm
web: Aw = 14·120 = 1680 mm², yw = 120/2 = 60 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (1200·125 + 1680·60)/2880 = 87.08 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 120·10³/12 + 1200·(125 − 87.08)² = 1.735 × 10⁶ mm⁴
web: 14·120³/12 + 1680·(60 − 87.08)² = 3.248 × 10⁶ mm⁴
Ix = 1.735 × 10⁶ + 3.248 × 10⁶ = 4.984 × 10⁶ mm⁴

Tegasan lenturan

Tepi bawah berjarak ȳ dari paksi.

y = 87.08 mm
σ = M·y/I = 2 × 10⁷·87.08/4.984 × 10⁶ = 349.5 MPa

Jawapan

σbawah = 349.5 MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 118.1 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) = 15·4 + 19.5·6 = 177 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·6 = 58.86 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 177 − 58.86 = 118.1 kPa

Jawapan

σ′ = 118.1 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ = 152.8 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·3 + γsat,clay·3.5
σ = 15·2 + 20.5·3 + 17.5·3.5 = 152.8 kPa

Jawapan

σ = 152.8 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 13.59 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 + 55 = 160 kPa ≤ 225 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.02·6.5/(1 + 0.75)·log₁₀(160/105) = 13.59 mm

Jawapan

S = 13.59 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 21.58 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 = 9.5 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.287·9.5²/1.2 = 21.58 tahun

Jawapan

t = 21.58 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 38.63 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 = 1 + 1.5/2 = 1.75 m
A = H·b = 1.5·1.5 = 2.25 m²
pintu aird = 1 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·1.75·2.25 = 38.63 kN

Jawapan

F = 38.63 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 92.26 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 = 1.5·1.5 = 2.25 m²
pintu aird = 4 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 880·9.81·4.75·2.25 = 92.26 kN

Jawapan

F = 92.26 kN
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: hf = 11.42 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.

Turus halaju

V²/(2g) = 2²/(2·9.81) = 0.2039 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.028·(400/0.2)·2²/(2·9.81) = 11.42 m

Jawapan

hf = 11.42 m
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 4.803 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 = 0.03/0.01767 = 1.698 m/s
V²/(2g) = 0.1469 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.015·200/0.15 = 20
ΣK = 0.5 + 4·0.3 + 10 = 11.7

Persamaan tenaga

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

H = (1 + 20 + 11.7)·0.1469 = 4.803 m

Jawapan

H = 4.803 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 0.3936 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 = 0.2209 m², R = D/4 = 0.1875 m

Halaju

V = (1/0.013)·0.18752/3·0.0051/2 = 1.782 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 0.2209·1.782 = 0.3936 m³/s

Jawapan

Q = 0.3936 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.001005 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 = (4.5 + 3·1.5)·1.5 = 13.5 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 4.5 + 2·1.5·√(1 + 3²) = 13.99 m
R = A/P = 0.9652 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.022·19/(13.5·0.9767) = 0.0317
S = 0.0317² = 0.001005

Jawapan

S = 0.001005

Itu ialah penurunan 1.005 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pel = 7.553 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 = 1000·9.81·0.015·34 = 5.003 kW

Kuasa aci

Pshaft = 5.003/0.72 = 6.949 kW

Kuasa elektrik

Pel = 6.949/0.92 = 7.553 kW

Jawapan

Pel = 7.553 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 36.76 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) = (60 + 8)·0.2611 = 17.76 m

Turus pam

Kedua-dua permukaan terbuka dan hampir pegun, jadi sebutan tekanan dan halaju tersingkir.

H = Δz + hL = 19 + 17.76 = 36.76 m

Jawapan

H = 36.76 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: FV = 10158 €

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 = 0.04/4 = 0.01
N = m·n = 4·6 = 24

Nilai masa hadapan

FV = 8 000·(1 + 0.01)24 = 8 000·1.27 = €10 157.88

Jawapan

FV = €10 157.88
26.Nilai masa wang

Jawapan: N = 95 bayaran

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.

Susun semula rumus anuiti

i = 0.005
(1 + i)−N = 1 − 15 000·0.005/200 = 0.625

Selesaikan dengan logaritma

N = −ln(0.625)/ln(1.005) = 94.24

Bundarkan ke atas kepada bilangan bayaran penuh

94 bayaran penuh meninggalkan baki kecil, yang dilunaskan oleh bayaran terakhir yang lebih kecil.

N = 95

Jawapan

N = 95 bayaran
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = 78571 €

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 aliran tunai

PV = 23 000/(0.1 − 0.03) = 328 571.43

NPV

NPV = 328 571.43 − 250 000 = €78 571.43

Jawapan

NPV = €78 571.43

NPV positif, jadi projek itu memperoleh lebih daripada pulangan yang diperlukan.

28.NPV & IRR

Jawapan: MIRR = 18.9 %

IRR terubah suai: majmukkan setiap aliran masuk ke hadapan hingga hujung projek pada kadar pelaburan semula (biasanya kos modal) untuk mendapatkan nilai akhir TV. MIRR ialah kadar yang menukarkan pelaburan awal kepada TV: MIRR = (TV/C₀)^(1/n) − 1.

Nilai akhir aliran masuk

10 000·1.083 = 12 597.12
6 500·1.082 = 7 581.60
10 000·1.081 = 10 800.00
9 000·1.080 = 9 000.00
TV = 39 978.72

MIRR

MIRR = (39 978.72/20 000)1/4 − 1 = 18.9%

Jawapan

MIRR = 18.9%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.06301

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 jumlah

μT = 225 kg, σT = 0.5·√9 = 1.5 kg

Piawaikan

z = (227.3 − 225)/1.5 = 1.53

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(1.53) = 0.06301

Jawapan

P = 0.06301
30.Taburan normal

Jawapan: x = 81.4 markah

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

Φ(z) = 0.95

z daripada jadual

z ≈ 1.64

Kembali kepada unit asal

x = 65 + 1.64·10 = 81.4 markah

Jawapan

x = 81.4 markah

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