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 = 3 kN/mP = 80 kNABRA​ = ?5 m1 m4 m

Rasuk julur terikat pada dinding di A. Ia membawa beban teragih seragam w dari dinding hingga 5 m dan beban titik P pada 6 m dari dinding. Cari tindak balas menegak RA pada dinding.

L = 10 mP = 80 kN pada 6 mw = 3 kN/m dari 0 hingga 5 m
RA = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 12 kN/mP = 65 kNABCRA​ = ?1.5 m0.5 m0.5 m1.5 m

Rasuk itu mempunyai pin di A dan penggelek di B, 2.5 m dari A, dan menjulur melepasi B hingga hujung bebas C. Ia membawa beban titik P pada 2 m dari A dan beban teragih seragam w dari 1.5 m hingga hujung bebas pada 4 m. Cari tindak balas menegak RA, dengan ke atas sebagai positif.

AB = 2.5 mAC = 4 mP = 65 kN pada 2 mw = 12 kN/m dari 1.5 hingga 4 m
RA = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH30 kN4 × 4 m4 m

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

F: 30 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
ABCDEFGH20 kN30 kN25 kN4 × 4 m4 m

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

B: 20 kN ↓D: 30 kN ↓H: 25 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
w = 6 kN/mABkeratan1 m9 m

Cari daya ricih Vx pada keratan x = 1 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 10 mw = 6 kN/m dari 0 hingga 10 mx = 1 m
Vx = kN
6.Daya ricih & momen lenturSukar
12 kN/m20 kN40 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.

20 kN @ 0 m40 kN @ 6 m12 kN/m, 1–5 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 = 3 m

Satu julur membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya. Cari pesongan δ pada hujung bebas.

w = 10 kN/mL = 3 mE = 70 GPa (aluminium)I = 57 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Pesongan rasukSukar
P = 30 kNP = 30 kNABδ1.667 m1.666 m1.667 m

Rasuk disokong mudah membawa dua beban titik sama P pada titik sepertiganya (L/3 dari setiap penyokong). Dengan menggunakan superposisi, cari pesongan δmax di tengah rentang.

P = 30 kNL = 5 mE = 200 GPa (keluli)I = 8.5 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 4 m50 × 100 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 = 4 mE = 70 GPa (aluminium)b × h = 50 × 100 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
P = 95 kNL = 4 md = ?keratan rentas

Satu tiang bulat pejal sepanjang L diperbuat daripada keluli dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas berpin. Ia mesti menanggung 95 kN dengan faktor keselamatan 2.5 terhadap lengkokan. Cari diameter terkecil d.

P = 95 kNn = 2.5L = 4 mE = 200 GPa (keluli)
d = mm
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
1603014020xdimensi dalam mm

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

bf = 160 mmtf = 30 mmtw = 20 mmhw = 140 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
120 mm150 mm97.5 mm60 × 40xIx​ = ?

Plat 120 mm × 150 mm mempunyai potongan segi empat tepat selebar 60 mm dan setinggi 40 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 = 120 mmh = 150 mmpotongan: 60 × 40 mmpusat lubang: y = 97.5 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³12 mparas air bumiXz = 7 m

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

z = 7 mzw = 3 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 16 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³6 mlempungγsat​ = 18.5 kN/m³4 mparas air bumiXz = 8 m

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

z = 8 mzw = 1 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³lempung: γsat = 18.5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 25 kPapasirlempungCc​ = 0.4, Cr​ = 0.03e0​ = 0.6σ′0​ = 85 kPaσ′p​ = 115 kPa5.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 5.5 m mempunyai Cc = 0.4, Cr = 0.03 dan e₀ = 0.6. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 85 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 115 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 25 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 5.5 mCc = 0.4Cr = 0.03e0 = 0.6σ′0 = 85 kPaσ′p = 115 kPaΔσ = 25 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 6 m6 mpasirparas air bumi

Dalam ujian oedometer makmal, spesimen lempung setebal 25 mm, mengalir di atas dan bawah, mencapai 50% pengukuhan dalam 6 min. Di lapangan lempung yang sama membentuk lapisan setebal 6 m. Ia terletak di antara dua lapisan pasir, jadi air mengalir keluar di atas dan di bawah. Berapa hari t yang diambil oleh lapisan lapangan untuk mencapai 50% pengukuhan?

hlab = 25 mmtlab = 6 minH = 6 mlapangan: saliran berganda
t = hari
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 2.5 mH = 1.5 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 daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 2.5 mH = 1.5 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 2 mH = 3 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 3 m terletak pada dinding tangki gliserin, dengan tepi atasnya 2 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 2 mH = 3 mb = 3 mρ = 1260 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 2.2 m/sD = 200 mmL = 400 mf = 0.015

Air mengalir pada halaju min 2.2 m/s melalui paip sepanjang 400 m dengan diameter dalam 200 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.015 dan g = 9.81 m/s². Cari kehilangan turus geseran hf.

V = 2.2 m/sL = 400 mD = 200 mmf = 0.015g = 9.81 m/s²
hf = m
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 2Δz = ?L = 400 m, D = 300 mm, f = 0.0223× lengkuk (K = 0.3)

Dua takungan terbuka disambung oleh paip sepanjang 400 m dengan diameter dalam 300 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.022. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 3 lengkuk (K = 0.3 setiap satu), injap (K = 2) dan keluaran ke dalam takungan bawah (K = 1.0). Gunakan g = 9.81 m/s². Apakah beza aras air Δz antara takungan yang memberikan kadar alir 150 L/s?

Q = 150 L/sL = 400 mD = 300 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2Kexit = 1.0
Δz = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 1.5 my = 0.5 m2 : 1n = 0.014, S = 0.0005

Satu saluran konkrit tidak siap trapezoid mempunyai lebar dasar 1.5 m dan cerun sisi 2:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 0.5 m. n Manning = 0.014 dan cerun dasar ialah S = 0.0005. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 1.5 my = 0.5 mz = 2n = 0.014S = 0.0005
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 4.5 my = 1.2 m2 : 1n = 0.012, Q = 27 m³/s

Satu saluran konkrit siap trapezoid dengan lebar dasar 4.5 m dan cerun sisi 2:1 (mengufuk:menegak) mesti membawa 27 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 1.2 m. n Manning = 0.012. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 27 m³/sb = 4.5 my = 1.2 mz = 2n = 0.012
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 40 L/sH = 72 m

Dalam satu ujian, satu pam menghantar 40 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 72 m manakala acinya mengambil 34.5 kW. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kecekapan pam η dalam peratus.

Q = 40 L/sH = 72 mPshaft = 34.5 kWg = 9.81 m/s²
η = %
24.Pam & kuasa pamSukar
200 kPa (tolok)PQ = 75 L/sΔz = 14 mL = 500 m, D = 200 mm, f = 0.015, ΣK = 8

Satu pam memindahkan 75 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 14 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 500 m dengan diameter dalam 200 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. Tangki atas tertutup dan udara di atas airnya berada pada tekanan tolok 200 kPa. Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 75 L/sΔz = 14 mL = 500 mD = 200 mmf = 0.015ΣK = 8ptank = 200 kPa
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…9PV = ?€8 000+2.5%+2.5%…r = 6.5%

Sebuah hartanah dijangka memperoleh sewa bersih €8 000 pada tahun depan. Sewa dijangka bertumbuh 2.5% setahun selama-lamanya. Pulangan yang diperlukan ialah 6.5% setahun. Cari nilai PV hartanah itu hari ini.

C1 = €8 000g = 2.5%r = 6.5%
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan0123…60€30 000AAAA7.2% / 12, I = ?

Pinjaman €30 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 5 tahun pada 7.2% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah jumlah faedah I yang dibayar sepanjang hayat pinjaman?

P = €30 0007.2% / 12N = 60
I = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123…9−400 00013 000+4%+4%…r = 8%, NPV = ?

Sebuah projek berkos €400 000 hari ini. Ia menjana €13 000 pada hujung tahun pertama, dan aliran tunai kemudian bertumbuh 4% setahun selama-lamanya. Kos modal ialah 8%. Cari nilai kini bersih NPV.

C0 = €400 000CF1 = €13 000g = 4%r = 8%
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun0123−10 0006 0004 0006 500

Satu projek berkos €10 000 dan memberi pulangan €6 000, €4 000, €6 500 pada akhir tahun 1 hingga 3. Cari kadar pulangan dalamannya IRR dalam peratus.

CF0 = −10 000CF1 = 6 000CF2 = 4 000CF3 = 6 500
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
850 kg906.9 kgT = X₁ + … + X₁₀?

Jisim penumpang dengan bagasi adalah tak bersandar dan normal dengan min 85 kg dan sisihan piawai 12 kg. Cari kebarangkalian P bahawa jumlah jisim 10 daripadanya melebihi 906.9 kg. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μ = 85 kgσ = 12 kgn = 10> 906.9 kg
P =
30.Taburan normalSukar
0.02 mm0D − d?

Diameter lubang D adalah normal dengan min 25.02 mm dan sisihan piawai 0.02 mm. Diameter aci d adalah tak bersandar dan normal dengan min 25 mm dan sisihan piawai 0.02 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 = 25.02 mm, σ = 0.02 mmaci: μ = 25 mm, σ = 0.02 mm
P =

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RA = 95 kN

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 = 3·5 = 15 kN, x̄ = 2.5 m

Keseimbangan menegak

RA = P + W = 80 + 15 = 95 kN

Jawapan

RA = 95 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RA = 10 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.

Daya paduan beban teragih

W = 12·2.5 = 30 kN, x̄ = (1.5 + 4)/2 = 2.75 m

Keseimbangan

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

ΣMA = 0: RB·2.5 = 65·2 + 30·2.75
RB = 212.5/2.5 = 85 kN
RA = 95 − 85 = 10 kN

Jawapan

RA = 10 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: 22.5 kN (T), BC: 15 kN (T), CD: 15 kN (T), DE: 7.5 kN (T), FG: 22.5 kN (C), GH: 7.5 kN (C), AF: 31.82 kN (C), HE: 10.61 kN (C), BF: 7.5 kN (C), CG: 0, DH: 7.5 kN (T), BG: 10.61 kN (T), DG: 10.61 kN (C)

Jawapan

Anggota daya sifar: CG
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota CG

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

Sendi G

FG dan GH 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: 3.75 kN (T), BC: 3.75 kN (T), CD: 21.25 kN (T), DE: 21.25 kN (T), FG: 37.5 kN (C), GH: 37.5 kN (C), AF: 40.66 kN (C), HE: 30.05 kN (C), BF: 20 kN (T), CG: 0, DH: 30 kN (T), FC: 12.37 kN (T), HC: 12.37 kN (C)

Jawapan

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

Jawapan: Vx = 24 kN

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 = 6·10 = 60 kN, bertindak pada x̄ = 5 m
ΣMA = 0: RB·10 = 6·10·5
RB = 300/10 = 30 kN
ΣFy = 0: RA = 60 − 30 = 30 kN
w = 6 kN/mABRA​ = 30RB​ = 30keratan1 m9 m

Potong pada x = 1 m dan simpan bahagian kiri

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

V = RA − (semua beban ke bawah di kiri keratan)
Vx = 30 − 6·1 = 24 kN

Jawapan

Vx = 24 kN
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: F (x = 5 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 = 39 kN, R2 = 69 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = −20, MC = −7, MD = −6, ME = −17, MF = −40 kN·m, MG = 0

Jawapan

Tanda F: MF = −40 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δ = 25.38 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 = 3000 mm
EI = 3.99 × 10¹² N·mm²

Pesongan

δ = wL⁴/(8EI) = 10·3000⁴/(8·3.99 × 10¹²) = 25.38 mm

Jawapan

δ = 25.38 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 78.3 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 = 30000 N, L = 5000 mm
EI = 1.7 × 10¹² N·mm²

Satu beban pada L/3

δ₁ = Pb(3L² − 4b²)/(48EI), b = L/3 = 1667 mm
δ₁ = 39.15 mm

Tambah kedua-dua beban

δmax = 2·δ₁ = 23PL³/(648EI) = 78.3 mm

Jawapan

δmax = 78.3 mm
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 91.79 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 = 100·50³/12 = 1.042 × 10⁶ mm⁴

Panjang berkesan

KL = 0.7·4000 = 2800 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·1.042 × 10⁶/2800² = 91793 N = 91.79 kN

Jawapan

Pcr = 91.79 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: d = 66.21 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 = 2.5·95000 = 237500 N
KL = 0.7·4000 = 2800 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·237500·2800²/(π³·200000))^(1/4) = 66.21 mm

Jawapan

d = 66.21 mm

Semak: kelangsingan KL/r ialah 169.2, jadi tiang itu langsing dan Euler terpakai.

11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 17.71 × 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 = 160·30 = 4800 mm², yf = 140 + 30/2 = 155 mm
web: Aw = 20·140 = 2800 mm², yw = 140/2 = 70 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (4800·155 + 2800·70)/7600 = 123.7 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 160·30³/12 + 4800·(155 − 123.7)² = 5.067 × 10⁶ mm⁴
web: 20·140³/12 + 2800·(70 − 123.7)² = 1.264 × 10⁷ mm⁴
Ix = 5.067 × 10⁶ + 1.264 × 10⁷ = 1.771 × 10⁷ mm⁴ = 17.71 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 17.71 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 32.03 × 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 = (18000·75 − 2400·97.5)/(18000 − 2400) = 71.54 mm

Plat penuh pada ȳ

120·150³/12 + 18000·3.462² = 33.97 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

60·40³/12 + 2400·25.96² = 1.938 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 32.03 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 32.03 × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 84.26 kPa

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

Tegasan jumlah

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

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 16.5·3 + 18.5·4 = 123.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·4 = 39.24 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 123.5 − 39.24 = 84.26 kPa

Jawapan

σ′ = 84.26 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 76.83 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·1 + γsat,sand·5 + γsat,clay·2
σ = 16·1 + 18.5·5 + 18.5·2 = 145.5 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 = 145.5 − 68.67 = 76.83 kPa

Jawapan

σ′ = 76.83 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 11.55 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 = 85 + 25 = 110 kPa ≤ 115 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.03·5.5/(1 + 0.6)·log₁₀(110/85) = 11.55 mm

Jawapan

S = 11.55 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 240 hari

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

Laluan saliran

Hdr,lab = 25/2 = 12.5 mm = 0.0125 m
Hdr,field = 6/2 = 3 m

Skalakan masa

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

tfield = 6·(3/0.0125)² = 345600 min
tfield = 345600/1440 = 240 hari

Jawapan

t = 240 hari
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 95.65 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 = 2.5 + 1.5/2 = 3.25 m
A = H·b = 1.5·2 = 3 m²
pintu aird = 2.5 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·3.25·3 = 95.65 kN

Jawapan

F = 95.65 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 3.714 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 + 3/2 = 3.5 m
A = H·b = 3·3 = 9 m²
pintu aird = 2 mH = 3 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9.81·3.5·9 = 389.4 kN

Pusat tekanan

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

Ic = b·H³/12 = 3·3³/12 = 6.75 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 3.5 + 6.75/(3.5·9) = 3.714 m

Jawapan

ycp = 3.714 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: hf = 7.401 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) = 2.2²/(2·9.81) = 0.2467 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.015·(400/0.2)·2.2²/(2·9.81) = 7.401 m

Jawapan

hf = 7.401 m
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δz = 7.742 m

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

Halaju

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

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.022·400/0.3 = 29.33
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 2 + 1.0 = 4.4

Jumlah kehilangan turus

hf = 29.33·0.2295 = 6.733 m
hm = 4.4·0.2295 = 1.01 m
Δz = hf + hm = 7.742 m

Jawapan

Δz = 7.742 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 0.9622 m³/s

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

Geometri

A = (b + z·y)·y = (1.5 + 2·0.5)·0.5 = 1.25 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1.5 + 2·0.5·√(1 + 2²) = 3.736 m
R = A/P = 0.3346 m

Halaju

V = (1/0.014)·0.33462/3·0.00051/2 = 0.7698 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 1.25·0.7698 = 0.9622 m³/s

Jawapan

Q = 0.9622 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.001934 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 + 2·1.2)·1.2 = 8.28 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 4.5 + 2·1.2·√(1 + 2²) = 9.867 m
R = A/P = 0.8392 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.012·27/(8.28·0.8897) = 0.04398
S = 0.04398² = 0.001934

Jawapan

S = 0.001934

Itu ialah penurunan 1.934 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: η = 81.89 %

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 = 1000·9.81·0.04·72 = 28.25 kW

Kecekapan

η = Ph/Pshaft = 28.25/34.5 = 81.89%

Jawapan

η = 81.89%
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 47.6 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 = 0.075/0.03142 = 2.387 m/s
V²/(2g) = 0.2905 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (37.5 + 8)·0.2905 = 13.22 m

Turus tekanan

p/(ρ·g) = 200000/(1000·9.81) = 20.39 m

Turus pam

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

H = Δz + p/(ρ·g) + hL = 14 + 20.39 + 13.22 = 47.6 m

Jawapan

H = 47.6 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 200000 €

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.

Perpetuiti bertumbuh

PV = C1/(r − g) = 8 000/(0.065 − 0.025) = 8 000/0.04 = €200 000.00

Jawapan

PV = €200 000.00
26.Nilai masa wang

Jawapan: I = 5812 €

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 = 0.006, N = 60
A = 30 000·0.006/(1 − (1 + 0.006)−60) = €596.87

Jumlah faedah

I = N·A − P = 60·596.9 − 30 000 = €5 812.25

Jawapan

I = €5 812.25
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = −75000 €

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 = 13 000/(0.08 − 0.04) = 325 000.00

NPV

NPV = 325 000.00 − 400 000 = −€75 000.00

Jawapan

NPV = −€75 000.00

NPV negatif, jadi projek itu memperoleh kurang daripada pulangan yang diperlukan.

28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 29.58 %

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(25%) = 688.00
NPV(30%) = −59.17

Sempitkan

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

IRR ≈ 25 + 5·688.00/(688.00 − (−59.17)) = 29.6%
tepat: NPV(29.58%) = 0 → IRR = 29.58%

Jawapan

IRR = 29.58%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.06681

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 = 850 kg, σT = 12·√10 = 37.95 kg

Piawaikan

z = (906.9 − 850)/37.95 = 1.5

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(1.5) = 0.06681

Jawapan

P = 0.06681
30.Taburan normal

Jawapan: P = 0.7611

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 = 25.02 − 25 = 0.02 mm, σ = 0.02828 mm

Piawaikan

z = (0 − 0.02)/0.02828 = −0.71

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−0.71) = 0.7611

Jawapan

P = 0.7611

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