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
P1​ = 60 kNP2​ = 20 kNABRA​RB​ = ?1.5 m0.5 m2 m

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

L = 4 mP1 = 60 kN pada 1.5 mP2 = 20 kN pada 2 m
RB = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 3 kN/mP = 30 kNABRA​RB​ = ?1 m3 m1 m

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

L = 5 mP = 30 kN pada 1 mw = 3 kN/m dari 1 hingga 4 m
RB = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH20 kN25 kN15 kN40 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: 20 kN ↓F: 25 kN ↓G: 15 kN ↓H: 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
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABBCACACB15 kN20 kN6 m1 m4 m

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

rentang = 6 mtinggi = 4 mB ialah 1 m dari Abeban tegak = 15 kNbeban mengufuk = 20 kN →
FAB = kN
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
w = 12 kN/mABkeratan6.5 m1.5 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 6.5 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 8 mw = 12 kN/m dari 0 hingga 8 mx = 6.5 m
Mx = kN·m
6.Daya ricih & momen lenturSukar
w = 20 kN/mAB4 m2 m

Rasuk disokong mudah itu membawa beban teragih seragam pada sebahagian rentangnya. Cari momen lentur maksimum Mmax dalam rasuk.

L = 6 mw = 20 kN/m dari 0 hingga 4 m
Mmax = kN·m
7.Pesongan rasukSederhana
w = 12 kN/mδL = 2.5 m

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

w = 12 kN/mL = 2.5 mE = 11 GPa (kayu balak)I = 57 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Pesongan rasukSukar
P = 10 kNABδ4.5 m1.5 m

Rasuk disokong mudah membawa beban titik P pada b = 1.5 m dari penyokong B. Cari pesongan δmid di tengah rentang.

P = 10 kNb = 1.5 mL = 6 mE = 70 GPa (aluminium)I = 12 × 10⁶ mm⁴
δmid = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 1 md = 20 mmkeratan rentas

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

L = 1 mE = 70 GPa (aluminium)d = 20 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
PL = 2.5 md = 40 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada keluli dan tetap pada kedua-dua hujung. Cari kelangsingannya dan tegasan lengkokan kritikal σcr daripada formula Euler.

L = 2.5 mE = 200 GPa (keluli)d = 40 mm
σcr = MPa
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
1801016018xdimensi dalam mm

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

bf = 180 mmtf = 10 mmtw = 18 mmhw = 160 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
200 mm150 mm97.5 mm40 × 20xIx​ = ?

Plat 200 mm × 150 mm mempunyai potongan segi empat tepat selebar 40 mm dan setinggi 20 mm, berpusat pada garis tengah menegak dengan pusatnya 97.5 mm di atas bahagian bawah. Cari momen luas kedua Ix pada paksi mengufuk melalui sentroid.

b = 200 mmh = 150 mmpotongan: 40 × 20 mmpusat lubang: y = 97.5 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 15.5 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³7 mparas air bumiXz = 5 m

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

z = 5 mzw = 3 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15.5 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³
σ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 20 kN/m³3 mlempungγsat​ = 19 kN/m³7 mparas air bumiXz = 6.5 m

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

z = 6.5 mzw = 1 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 20 kN/m³lempung: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 120 kPapasirlempungCc​ = 0.3, Cr​ = 0.04e0​ = 1σ′0​ = 110 kPaσ′p​ = 160 kPa8 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 8 m mempunyai Cc = 0.3, Cr = 0.04 dan e₀ = 1. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 110 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 160 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 120 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 8 mCc = 0.3Cr = 0.04e0 = 1σ′0 = 110 kPaσ′p = 160 kPaΔσ = 120 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 6 mcv​ = 0.5 m²/tahun6 mpasirparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 6 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 0.5 m²/tahun. Ia terletak di antara dua lapisan pasir, jadi air mengalir keluar di atas dan di bawah. Bagi pengukuhan purata 90% faktor masa ialah Tv = 0.848. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 90% pengukuhan?

H = 6 mcv = 0.5 m²/tahunU = 90%Tv = 0.848saliran berganda
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 1.5 mH = 1 m

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

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

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1 m terletak pada dinding tangki gliserin, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 1 mH = 3 mb = 1 mρ = 1260 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
Q = 6 L/sD = 100 mmL = 50 mf = 0.022

Air mengalir pada 6 L/s melalui paip sepanjang 50 m dengan diameter dalam 100 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.022 dan g = 9.81 m/s². Cari kehilangan turus geseran hf.

Q = 6 L/sL = 50 mD = 100 mmf = 0.022g = 9.81 m/s²
hf = m
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 5keluaran bebasH = ?L = 600 m, D = 300 mm, f = 0.0152× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 600 m dengan diameter dalam 300 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), 2 lengkuk (K = 0.3 setiap satu) dan injap (K = 5). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 75 L/s?

Q = 75 L/sL = 600 mD = 300 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 5
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
D = 1200 mmn = 0.013, S = 0.001

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 = 0.001. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

D = 1200 mmn = 0.013S = 0.001
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 2.5 my = 2.4 mn = 0.014, Q = 15 m³/s

Satu saluran konkrit tidak siap segi empat tepat selebar 2.5 m mesti membawa 15 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 2.4 m. n Manning = 0.014. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 15 m³/sb = 2.5 my = 2.4 mn = 0.014
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 100 L/sH = 52 m

Dalam satu ujian, satu pam menghantar 100 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 52 m manakala acinya mengambil 72.9 kW. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kecekapan pam η dalam peratus.

Q = 100 L/sH = 52 mPshaft = 72.9 kWg = 9.81 m/s²
η = %
24.Pam & kuasa pamSukar
PQ = 60 L/sΔz = 9 mL = 400 m, D = 200 mm, f = 0.018, ΣK = 8

Satu pam memindahkan 60 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 9 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 400 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.018; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 8 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Kecekapan pam ialah 80%. Cari kuasa aci Pshaft dalam kW.

Q = 60 L/sΔz = 9 mL = 400 mD = 200 mmf = 0.018ΣK = 8η = 80%
Pshaft = kW
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…10PV = ?€10 000

Anda memerlukan €10 000 dalam 10 tahun. Sebuah akaun membayar 6% setahun, dikompaun setiap bulan. Berapakah yang mesti anda depositkan hari ini? Cari nilai kini PV.

FV = €10 0006% / 12n = 10
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan0123…N = ?€8 000€125€125€125€1256% / 12

Anda meminjam €8 000 pada 6% setahun, dimajmukkan setiap bulan, dan membayar balik €125 pada hujung setiap bulan. Berapa bulan diperlukan sehingga pinjaman dilunaskan (bayaran terakhir mungkin lebih kecil)? Berikan bilangan bayaran N.

P = €8 000A = €1256% / 12
N = bayaran
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123−75 00033 00036 00018 000

Satu pelaburan sebanyak €75 000 memberikan aliran tunai berikut pada akhir tahun 1 hingga 3: €33 000, €36 000, €18 000. Kos modal ialah 5%. Cari nilai kini bersih NPV.

r = 5%CF0 = −75 000CF1 = 33 000CF2 = 36 000CF3 = 18 000
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun01234−50 00025 50024 50019 00019 500

Sebuah projek berkos €50 000 dan memulangkan €25 500, €24 500, €19 000, €19 500 pada hujung tahun 1 hingga 4. Aliran tunai boleh dilaburkan semula pada kos modal 12%. Cari kadar pulangan dalaman terubah suai MIRR dalam peratus.

r = 12%CF0 = −50 000CF1 = 25 500CF2 = 24 500CF3 = 19 000CF4 = 19 500
MIRR = %
29.Taburan normalSederhana
200 mm199.6 mmX + Y?

X normal dengan min 120 mm dan sisihan piawai 0.3 mm; Y tak bersandar dan normal dengan min 80 mm dan sisihan piawai 0.4 mm. Cari kebarangkalian P bahawa X + Y melebihi 199.6 mm. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μX = 120, σX = 0.3μY = 80, σY = 0.4X + Y > 199.6 mm
P =
30.Taburan normalSukar
0.04 mm0D − d?

Diameter lubang D adalah normal dengan min 25.04 mm dan sisihan piawai 0.015 mm. Diameter aci d adalah tak bersandar dan normal dengan min 25 mm dan sisihan piawai 0.01 mm. Aci yang dipilih secara rawak muat apabila D − d > 0. Cari kebarangkalian P bahawa ia muat. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

lubang: μ = 25.04 mm, σ = 0.015 mmaci: μ = 25 mm, σ = 0.01 mm
P =

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 32.5 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.

P1​ = 60 kNP2​ = 20 kNABRA​RB​1.5 m0.5 m2 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.

ΣMA = 0: RB·4 = 60·1.5 + 20·2
RB = 130/4 = 32.5 kN
ΣFy = 0: RA = 80 − 32.5 = 47.5 kN

Jawapan

RB = 32.5 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 10.5 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 = 3 kN/mP = 30 kNABRA​RB​1 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 = 3·3 = 9 kN, bertindak pada x̄ = 2.5 m
ΣMA = 0: RB·5 = 30·1 + 3·3·2.5
RB = 52.5/5 = 10.5 kN
ΣFy = 0: RA = 39 − 10.5 = 28.5 kN

Jawapan

RB = 10.5 kN
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: 51.25 kN (T), BC: 57.5 kN (T), CD: 57.5 kN (T), DE: 48.75 kN (T), FG: 51.25 kN (C), GH: 48.75 kN (C), AF: 72.48 kN (C), HE: 68.94 kN (C), BF: 26.25 kN (T), CG: 0, DH: 8.75 kN (T), BG: 8.839 kN (C), DG: 12.37 kN (C)

Jawapan

Anggota daya sifar: CG
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FAB = 0.859 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.

ABBCACACB15 kN20 kNAy​Cy​Ax​

Tindak balas penyokong

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

ΣMA = 0: Cy·6 = 15·1 + 20·4 → Cy = 15.83 kN
ΣFy = 0: Ay = 15 − 15.83 = −0.8333 kN
ΣFx = 0: Ax = −20 kN

Sambungan A

Andaikan setiap anggota berada dalam tegangan (menarik menjauhi sambungan). Hanya AB mempunyai komponen tegak pada A.

sin α = 4/4.123 = 0.9701
ΣFy = 0: Ay + FAB·sin α = 0
FAB = −−0.8333/0.9701 = 0.859 kN

Jawapan

FAB = 0.859 kN (tegangan)
5.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 58.5 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 = 12·8 = 96 kN, bertindak pada x̄ = 4 m
ΣMA = 0: RB·8 = 12·8·4
RB = 384/8 = 48 kN
ΣFy = 0: RA = 96 − 48 = 48 kN
w = 12 kN/mABRA​ = 48RB​ = 48keratan6.5 m1.5 m

Potong pada x = 6.5 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 = 48·6.5 − 12·6.5·3.25 = 58.5 kN·m

Jawapan

Mx = 58.5 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mmax = 71.11 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. Momen maksimum: kerana dM/dx = V, momen lentur mencapai puncak di mana daya ricih melalui sifar, sama ada pada beban titik atau di dalam beban teragih.

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 20·4 = 80 kN, bertindak pada x̄ = 2 m
ΣMA = 0: RB·6 = 20·4·2
RB = 160/6 = 26.67 kN
ΣFy = 0: RA = 80 − 26.67 = 53.33 kN

Daya ricih sifar

Daya ricih bermula pada RA, kekal malar pada sebarang bahagian yang tidak dibebani dan menurun dengan kecerunan w di dalam beban.

RA − w·(x0 − 0) = 0
x0 = 0 + 53.33/20 = 2.667 m

Momen maksimum

Mmax = RA·x0 − w·(x0 − 0)²/2 = 53.33·2.667 − 20·2.667²/2 = 71.11 kN·m

Jawapan

Mmax = 71.11 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 9.734 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 = 12 N/mm, L = 2500 mm
EI = 6.27 × 10¹¹ N·mm²

Pesongan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·12·2500⁴/(384·6.27 × 10¹¹) = 9.734 mm

Jawapan

δmax = 9.734 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: δmid = 36.83 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 = 10000 N, b = 1500 mm, L = 6000 mm
EI = 8.4 × 10¹¹ N·mm²

Pesongan di tengah rentang

δmid = Pb(3L² − 4b²)/(48EI) = 10000·1500·(3·6000² − 4·1500²)/(48·8.4 × 10¹¹) = 36.83 mm

Jawapan

δmid = 36.83 mm
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 11.07 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·20⁴/64 = 7854 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 0.7·1000 = 700 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·7854/700² = 11074 N = 11.07 kN

Jawapan

Pcr = 11.07 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: σcr = 126.3 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·40⁴/64 = 125664 mm⁴

Jejari legaran dan kelangsingan

A = 1257 mm²
r = √(I/A) = √(125664/1257) = 10 mm
KL = 0.5·2500 = 1250 mm
KL/r = 1250/10 = 125

Tegasan kritikal

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·200000/125² = 126.3 MPa

Jawapan

σcr = 126.3 MPa
11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 14.16 × 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 = 180·10 = 1800 mm², yf = 160 + 10/2 = 165 mm
web: Aw = 18·160 = 2880 mm², yw = 160/2 = 80 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (1800·165 + 2880·80)/4680 = 112.7 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 180·10³/12 + 1800·(165 − 112.7)² = 4.94 × 10⁶ mm⁴
web: 18·160³/12 + 2880·(80 − 112.7)² = 9.222 × 10⁶ mm⁴
Ix = 4.94 × 10⁶ + 9.222 × 10⁶ = 1.416 × 10⁷ mm⁴ = 14.16 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 14.16 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 55.81 × 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 = (30000·75 − 800·97.5)/(30000 − 800) = 74.38 mm

Plat penuh pada ȳ

200·150³/12 + 30000·0.6164² = 56.26 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

40·20³/12 + 800·23.12² = 0.4542 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 55.81 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 55.81 × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ = 83.5 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) = 15.5·3 + 18.5·2 = 83.5 kPa

Jawapan

σ = 83.5 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 69.54 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·1 + γsat,sand·2 + γsat,clay·3.5
σ = 17·1 + 20·2 + 19·3.5 = 123.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·5.5 = 53.96 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 123.5 − 53.96 = 69.54 kPa

Jawapan

σ′ = 69.54 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 215.2 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 = 110 + 120 = 230 kPa > 160 kPa

Enapan

Pemampatan semula sehingga σ′p, pemampatan dara selepasnya.

S = 0.04·8/(1 + 1)·log₁₀(160/110) + 0.3·8/(1 + 1)·log₁₀(230/160)
S = 26.04 + 189.1 = 215.2 mm

Jawapan

S = 215.2 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 15.26 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/2 = 6/2 = 3 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.848·3²/0.5 = 15.26 tahun

Jawapan

t = 15.26 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 58.86 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 = 1.5 + 1/2 = 2 m
A = H·b = 1·3 = 3 m²
pintu aird = 1.5 mH = 1 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·2·3 = 58.86 kN

Jawapan

F = 58.86 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 2.8 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 = 1 + 3/2 = 2.5 m
A = H·b = 3·1 = 3 m²
pintu aird = 1 mH = 3 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9.81·2.5·3 = 92.7 kN

Pusat tekanan

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

Ic = b·H³/12 = 1·3³/12 = 2.25 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 2.5 + 2.25/(2.5·3) = 2.8 m

Jawapan

ycp = 2.8 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: hf = 0.3272 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 min

A = π·0.1²/4 = 0.007854 m²
V = Q/A = 0.006/0.007854 = 0.7639 m/s

Turus halaju

V²/(2g) = 0.7639²/(2·9.81) = 0.02975 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.022·(50/0.1)·0.7639²/(2·9.81) = 0.3272 m

Jawapan

hf = 0.3272 m
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 2.129 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 = 0.075/0.07069 = 1.061 m/s
V²/(2g) = 0.05738 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.015·600/0.3 = 30
ΣK = 0.5 + 2·0.3 + 5 = 6.1

Persamaan tenaga

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

H = (1 + 30 + 6.1)·0.05738 = 2.129 m

Jawapan

H = 2.129 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 1.233 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)·0.32/3·0.0011/2 = 1.09 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 1.131·1.09 = 1.233 m³/s

Jawapan

Q = 1.233 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.001591 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 = 2.5·2.4 = 6 m²
P = b + 2y = 2.5 + 2·2.4 = 7.3 m
R = A/P = 0.8219 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.014·15/(6·0.8774) = 0.03989
S = 0.03989² = 0.001591

Jawapan

S = 0.001591

Itu ialah penurunan 1.591 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: η = 69.98 %

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 = 1000·9.81·0.1·52 = 51.01 kW

Kecekapan

η = Ph/Pshaft = 51.01/72.9 = 69.98%

Jawapan

η = 69.98%
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 12.64 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.

Halaju

V = Q/A = 0.06/0.03142 = 1.91 m/s
V²/(2g) = 0.1859 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (36 + 8)·0.1859 = 8.18 m

Turus pam

H = Δz + hL = 9 + 8.18 = 17.18 m

Kuasa aci

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9.81·0.06·17.18/0.8 = 12.64 kW

Jawapan

Pshaft = 12.64 kW
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 5496 €

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 = 0.06/12 = 0.005
N = 12·10 = 120

Nilai kini

PV = FV/(1 + i)N = 10 000/1.819 = €5 496.33

Jawapan

PV = €5 496.33
26.Nilai masa wang

Jawapan: N = 78 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 − 8 000·0.005/125 = 0.68

Selesaikan dengan logaritma

N = −ln(0.68)/ln(1.005) = 77.33

Bundarkan ke atas kepada bilangan bayaran penuh

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

N = 78

Jawapan

N = 78 bayaran
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = 4631 €

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 setiap aliran tunai

CF0 = −75 000
CF1/(1 + 0.05)1 = 33 000/1.05 = 31 428.57
CF2/(1 + 0.05)2 = 36 000/1.103 = 32 653.06
CF3/(1 + 0.05)3 = 18 000/1.158 = 15 549.08

Jumlahkannya

NPV = €4 630.71

Jawapan

NPV = €4 630.71

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

28.NPV & IRR

Jawapan: MIRR = 21.04 %

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

25 500·1.123 = 35 825.66
24 500·1.122 = 30 732.80
19 000·1.121 = 21 280.00
19 500·1.120 = 19 500.00
TV = 107 338.46

MIRR

MIRR = (107 338.46/50 000)1/4 − 1 = 21.04%

Jawapan

MIRR = 21.04%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.7881

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 hasil tambah

μ = 200 mm, σ = √(0.3² + 0.4²) = 0.5 mm

Piawaikan

z = (199.6 − 200)/0.5 = −0.8

Ekor atas

P = 1 − Φ(−0.8) = 1 − 0.2119 = 0.7881

Jawapan

P = 0.7881
30.Taburan normal

Jawapan: P = 0.9868

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 = 25.04 − 25 = 0.04 mm, σ = 0.01803 mm

Piawaikan

z = (0 − 0.04)/0.01803 = −2.22

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−2.22) = 0.9868

Jawapan

P = 0.9868

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