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
w0​ = 8 kN/mP = 50 kNABRB​ = ?4 m4 m

Rasuk disokong mudah (pin di A, penggelek di B) membawa beban yang berubah secara linear, turun daripada 8 kN/m di A kepada sifar di B. Beban titik P juga bertindak pada 4 m dari A. Cari tindak balas penyokong menegak RB.

L = 8 mw0 = 8 kN/mP = 50 kN pada 4 m
RB = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
P = 30 kNADCRD​ = ?3 m1 m4 m

Rasuk majmuk terikat pada dinding di A, mempunyai engsel dalaman di C (3 m dari A) dan bertumpu pada penggelek di D (8 m dari A). Ia membawa beban titik P pada 4 m dari A. Cari tindak balas RD pada penggelek.

AC = 3 mAD = 8 mP = 30 kN pada 4 m
RD = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH20 kN10 kN35 kN20 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.

C: 20 kN ↓D: 10 kN ↓F: 35 kN ↓G: 20 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 FC
  13. 13anggota HC
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH30 kN30 kN25 kN35 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 ↓C: 30 kN ↓D: 25 kN ↓F: 35 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 = 2 kN/mABkeratan3 m2 m

Cari daya ricih Vx pada keratan x = 3 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 5 mw = 2 kN/m dari 0 hingga 5 mx = 3 m
Vx = kN
6.Daya ricih & momen lenturSukar
35 kN35 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.

35 kN @ 6 m35 kN @ 3 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 = 4 kN/mδL = 8 m

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

w = 4 kN/mL = 8 mE = 200 GPa (keluli)I = 36 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Pesongan rasukSukar
P = 35 kNAB3 m3 m

Julur bertopang terikat tetap pada A dan disokong mudah (ditopang) pada B. Ia membawa beban titik P di tengah rentang. EI adalah malar. Cari tindak balas RB pada topang.

L = 6 mP = 35 kN pada 3 m
RB = kN
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 3 m30 × 60 mmkeratan rentas

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

L = 3 mE = 200 GPa (keluli)b × h = 30 × 60 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
PL = 1.5 md = 25 mmkeratan rentas

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

L = 1.5 mE = 200 GPa (keluli)d = 25 mm
σcr = MPa
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
200 mm150 mm105 mmØ60xIx​ = ?

Plat 200 mm × 150 mm mempunyai lubang bulat berdiameter 60 mm pada garis tengah menegaknya, dengan pusatnya 105 mm di atas bahagian bawah. Cari momen luas kedua Ix pada paksi mengufuk melalui sentroid.

b = 200 mmh = 150 mmd = 60 mmpusat lubang: y = 105 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
280101608xM = 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 magnitud tegasan lenturan σatas pada tepi atas.

bf = 280 mmtf = 10 mmtw = 8 mmhw = 160 mmM = 20 kN·m
σatas = MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³14 mparas air bumiXz = 4 m

Bagi profil tanah yang ditunjukkan, cari tekanan air liang u pada titik X.

z = 4 mzw = 3 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 19 kN/m³
u = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³5 mlempungγsat​ = 18.5 kN/m³5 mparas air bumiXz = 7.5 m

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

z = 7.5 mzw = 4 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³lempung: γsat = 18.5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 90 kPapasirlempungCc​ = 0.5, Cr​ = 0.05e0​ = 1.1σ′0​ = 75 kPaOCR = 2.57.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 7.5 m mempunyai Cc = 0.5, Cr = 0.05 dan e₀ = 1.1. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 75 kPa dan nisbah pengukuhan lebih ialah OCR = 2.5. Sebuah bangunan baharu menambah 90 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 7.5 mCc = 0.5Cr = 0.05e0 = 1.1σ′0 = 75 kPaOCR = 2.5Δσ = 90 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 6 mcv​ = 3 m²/tahun6 mpasirparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 6 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 3 m²/tahun. Ia terletak di antara dua lapisan pasir, jadi air mengalir keluar di atas dan di bawah. Bagi pengukuhan purata 60% faktor masa ialah Tv = 0.287. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 60% pengukuhan?

H = 6 mcv = 3 m²/tahunU = 60%Tv = 0.287saliran berganda
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 4 mH = 2 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 2 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 4 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 4 mH = 2 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 2.5 mH = 3 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 3 m terletak pada dinding tangki gliserin, dengan tepi atasnya 2.5 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 2.5 mH = 3 mb = 3 mρ = 1260 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 1 m/sD = 75 mmL = 100 mf = 0.025

Air mengalir pada halaju min 1 m/s melalui paip sepanjang 100 m dengan diameter dalam 75 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.025 dan g = 9.81 m/s². Cari kehilangan turus geseran hf.

V = 1 m/sL = 100 mD = 75 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 10keluaran bebasH = ?L = 200 m, D = 150 mm, f = 0.023× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 200 m dengan diameter dalam 150 mm (faktor geseran Darcy f = 0.02) bermula dari takungan terbuka dan mengalir keluar sebagai pancutan bebas ke udara. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 3 lengkuk (K = 0.3 setiap satu) dan injap (K = 10). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 20 L/s?

Q = 20 L/sL = 200 mD = 150 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 10
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 1.5 my = 0.7 mn = 0.03, S = 0.003

Satu saluran tanah berumput segi empat tepat selebar 1.5 m. Air mengalir secara seragam sedalam 0.7 m. n Manning = 0.03 dan cerun dasar ialah S = 0.003. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 1.5 my = 0.7 mn = 0.03S = 0.003
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 1.5 my = 1.7 m3 : 1n = 0.014, Q = 17 m³/s

Satu saluran konkrit tidak siap trapezoid dengan lebar dasar 1.5 m dan cerun sisi 3:1 (mengufuk:menegak) mesti membawa 17 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 1.7 m. n Manning = 0.014. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 17 m³/sb = 1.5 my = 1.7 mz = 3n = 0.014
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 10 L/sH = 46 m

Dalam satu ujian, satu pam menghantar 10 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 46 m manakala acinya mengambil 6.4 kW. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kecekapan pam η dalam peratus.

Q = 10 L/sH = 46 mPshaft = 6.4 kWg = 9.81 m/s²
η = %
24.Pam & kuasa pamSukar
PQ = 75 L/sΔz = 12 mL = 150 m, D = 200 mm, f = 0.02, ΣK = 4

Satu pam memindahkan 75 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 12 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 150 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.02; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 4 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Kecekapan pam ialah 72%. Cari kuasa aci Pshaft dalam kW.

Q = 75 L/sΔz = 12 mL = 150 mD = 200 mmf = 0.02ΣK = 4η = 72%
Pshaft = kW
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…10€5 000FV = ?

Anda melabur €5 000 pada kadar nominal 2% setahun, dikompaun setiap bulan. Cari nilai FV pelaburan selepas 10 tahun.

PV = €5 0002% / 12n = 10
FV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan0123…360€100€100€100FV = ?

Anda menyimpan €100 pada akhir setiap bulan selama 30 tahun. Akaun membayar 2.4% setahun, dikompaun setiap bulan. Berapakah jumlah simpanan anda pada akhirnya? Cari FV.

A = €1002.4% / 12N = 360
FV = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123…8−30 0004 5004 5004 50010 500

Sebuah mesin berkos €30 000 hari ini. Ia menjana €4 500 pada hujung setiap tahun selama 8 tahun dan kemudian boleh dijual pada harga €6 000. Kos modal ialah 6%. Cari nilai kini bersih NPV.

C0 = €30 000CF = €4 500S = €6 000n = 8r = 6%
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
r (%)NPVABr* = ?0

Projek A berkos €40 000 dan memulangkan €22 000, €16 500, €9 000 pada hujung tahun 1 hingga 3. Projek B berkos €42 000 dan memulangkan €10 500, €17 000, €24 000. Cari kadar persilangan r* di mana kedua-dua projek mempunyai NPV yang sama, dalam peratus.

A: −40 000, 22 000, 16 500, 9 000B: −42 000, 10 500, 17 000, 24 000
r* = %
29.Taburan normalSederhana
72 kg71 kgT = X₁ + … + X₆?

Jisim kotak adalah tak bersandar dan normal dengan min 12 kg dan sisihan piawai 0.8 kg. Cari kebarangkalian P bahawa jumlah jisim 6 daripadanya melebihi 71 kg. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μ = 12 kgσ = 0.8 kgn = 6> 71 kg
P =
30.Taburan normalSukar
10 cm0X − Y?

Ketinggian X lelaki dan Y wanita dalam satu kumpulan adalah tak bersandar dan normal: X mempunyai min 180 cm dan sisihan piawai 10 cm, Y mempunyai min 170 cm dan sisihan piawai 12 cm. Cari kebarangkalian P bahawa X lebih besar daripada Y. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μX = 180 cm, σX = 10 cmμY = 170 cm, σY = 12 cm
P =

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 35.67 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 segi tiga

W = ½·8·8 = 32 kN
x̄ = L/3 = 2.667 m

Keseimbangan

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

ΣMA = 0: RB·8 = 32·2.667 + 50·4
RB = 35.67 kN
RA = 82 − 35.67 = 46.33 kN

Jawapan

RB = 35.67 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RD = 6 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada mana-mana titik. Gantikan setiap beban teragih dengan daya paduannya (luasnya) yang bertindak pada sentroid gambar rajah beban, dan ambil momen pada satu penyokong untuk menghapuskan tindak balas penyokong itu daripada persamaan. Engsel dalaman tidak boleh menanggung momen lentur, yang memberikan satu persamaan tambahan: momen pada engsel bagi daya di kedua-dua sisi ialah sifar.

Bahagian CD

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

ΣMC = 0: RD·5 = 30·1
RD = 6 kN
VC = 30 − 6 = 24 kN

Jawapan

RD = 6 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota BF

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 B

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

ΣF⊥ = 0 → FBF = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 58.75 kN (T), BC: 58.75 kN (T), CD: 66.25 kN (T), DE: 66.25 kN (T), FG: 82.5 kN (C), GH: 82.5 kN (C), AF: 83.09 kN (C), HE: 93.69 kN (C), BF: 0, CG: 20 kN (C), DH: 10 kN (T), FC: 33.59 kN (T), HC: 22.98 kN (T)

Jawapan

Anggota daya sifar: BF
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: 70 kN (T), BC: 70 kN (T), CD: 50 kN (T), DE: 50 kN (T), FG: 75 kN (C), GH: 75 kN (C), AF: 49.5 kN (C), HE: 70.71 kN (C), BF: 30 kN (T), CG: 0, DH: 25 kN (T), FC: 7.071 kN (T), HC: 35.36 kN (T)

Jawapan

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

Jawapan: Vx = −1 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 = 2·5 = 10 kN, bertindak pada x̄ = 2.5 m
ΣMA = 0: RB·5 = 2·5·2.5
RB = 25/5 = 5 kN
ΣFy = 0: RA = 10 − 5 = 5 kN
w = 2 kN/mABRA​ = 5RB​ = 5keratan3 m2 m

Potong pada x = 3 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 = 5 − 2·3 = −1 kN

Jawapan

Vx = −1 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 = 7 kN, R2 = 63 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = 7, MC = 14, MD = 21, ME = −7, MF = −35 kN·m, MG = 0

Jawapan

Tanda F: MF = −35 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 29.63 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 = 4 N/mm, L = 8000 mm
EI = 7.2 × 10¹² N·mm²

Pesongan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·4·8000⁴/(384·7.2 × 10¹²) = 29.63 mm

Jawapan

δmax = 29.63 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: RB = 10.94 kN

Pesongan rasuk: pesongan diperoleh daripada pengamiran kelengkungan M/(EI) dua kali. Kes piawai telah dijadualkan, contohnya PL³/(3EI) bagi julur dengan beban hujung dan 5wL⁴/(384EI) bagi rasuk disokong mudah di bawah beban seragam penuh. Pesongan daripada beban yang berasingan ditambah (superposisi). Bagi rasuk tak boleh tentu secara statik, alihkan satu penyokong lebihan dan tetapkan pesongan di situ sifar (keserasian).

Alihkan topang

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

δload = P(L/2)²(3L − L/2)/(6EI) = 5PL³/(48EI)

Keserasian pada topang

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

RB·L³/(3EI) = 5PL³/(48EI) → RB = 5P/16 = 5·35/16 = 10.94 kN

Jawapan

RB = 10.94 kN
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 29.61 kN

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

Momen luas kedua terkecil

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

Imin = h·b³/12 = 60·30³/12 = 135000 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 1·3000 = 3000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·200000·135000/3000² = 29609 N = 29.61 kN

Jawapan

Pcr = 29.61 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: σcr = 34.27 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·25⁴/64 = 19175 mm⁴

Jejari legaran dan kelangsingan

A = 490.9 mm²
r = √(I/A) = √(19175/490.9) = 6.25 mm
KL = 1·1500 = 1500 mm
KL/r = 1500/6.25 = 240

Tegasan kritikal

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·200000/240² = 34.27 MPa

Jawapan

σcr = 34.27 MPa
11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 52.8 × 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 − 2827·105)/(30000 − 2827) = 71.88 mm

Plat penuh pada ȳ

200·150³/12 + 30000·3.122² = 56.54 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

π·60⁴/64 + 2827·33.12² = 3.738 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 52.8 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 52.8 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: σatas = 69.59 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 = 280·10 = 2800 mm², yf = 160 + 10/2 = 165 mm
web: Aw = 8·160 = 1280 mm², yw = 160/2 = 80 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (2800·165 + 1280·80)/4080 = 138.3 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 280·10³/12 + 2800·(165 − 138.3)² = 2.014 × 10⁶ mm⁴
web: 8·160³/12 + 1280·(80 − 138.3)² = 7.086 × 10⁶ mm⁴
Ix = 2.014 × 10⁶ + 7.086 × 10⁶ = 9.101 × 10⁶ mm⁴

Tegasan lenturan

Tepi atas berjarak h − ȳ dari paksi.

y = 170 − 138.3 = 31.67 mm
σ = M·y/I = 2 × 10⁷·31.67/9.101 × 10⁶ = 69.59 MPa

Jawapan

σatas = 69.59 MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: u = 9.81 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).

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·1 = 9.81 kPa

Jawapan

u = 9.81 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 96.41 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·4 + γsat,sand·1 + γsat,clay·2.5
σ = 16.5·4 + 18.5·1 + 18.5·2.5 = 130.8 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·3.5 = 34.34 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 130.8 − 34.34 = 96.41 kPa

Jawapan

σ′ = 96.41 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 61.15 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.

Tekanan prapengukuhan

σ′p = OCR·σ′0 = 2.5·75 = 187.5 kPa

Bandingkan dengan tekanan prapengukuhan

σ′f = 75 + 90 = 165 kPa ≤ 187.5 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.05·7.5/(1 + 1.1)·log₁₀(165/75) = 61.15 mm

Jawapan

S = 61.15 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 0.861 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 = 0.287·3²/3 = 0.861 tahun

Jawapan

t = 0.861 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 196.2 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 + 2/2 = 5 m
A = H·b = 2·2 = 4 m²
pintu aird = 4 mH = 2 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·5·4 = 196.2 kN

Jawapan

F = 196.2 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 445 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 + 3/2 = 4 m
A = H·b = 3·3 = 9 m²
pintu aird = 2.5 mH = 3 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9.81·4·9 = 445 kN

Jawapan

F = 445 kN
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: hf = 1.699 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) = 1²/(2·9.81) = 0.05097 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.025·(100/0.075)·1²/(2·9.81) = 1.699 m

Jawapan

hf = 1.699 m
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 2.55 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 = 0.02/0.01767 = 1.132 m/s
V²/(2g) = 0.06529 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.02·200/0.15 = 26.67
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 10 = 11.4

Persamaan tenaga

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

H = (1 + 26.67 + 11.4)·0.06529 = 2.55 m

Jawapan

H = 2.55 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 0.9738 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·y = 1.5·0.7 = 1.05 m²
P = b + 2y = 1.5 + 2·0.7 = 2.9 m
R = A/P = 0.3621 m

Halaju

V = (1/0.03)·0.36212/3·0.0031/2 = 0.9275 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 1.05·0.9275 = 0.9738 m³/s

Jawapan

Q = 0.9738 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.000506 m/m

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

Geometri

A = (b + z·y)·y = (1.5 + 3·1.7)·1.7 = 11.22 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1.5 + 2·1.7·√(1 + 3²) = 12.25 m
R = A/P = 0.9158 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.014·17/(11.22·0.943) = 0.02249
S = 0.02249² = 0.000506

Jawapan

S = 0.000506

Itu ialah penurunan 0.506 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: η = 70.51 %

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 = 1000·9.81·0.01·46 = 4.513 kW

Kecekapan

η = Ph/Pshaft = 4.513/6.4 = 70.51%

Jawapan

η = 70.51%
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 17.9 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 = 0.075/0.03142 = 2.387 m/s
V²/(2g) = 0.2905 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (15 + 4)·0.2905 = 5.519 m

Turus pam

H = Δz + hL = 12 + 5.519 = 17.52 m

Kuasa aci

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9.81·0.075·17.52/0.72 = 17.9 kW

Jawapan

Pshaft = 17.9 kW
25.Nilai masa wang

Jawapan: FV = 6106 €

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 = 0.02/12 = 0.001667
N = m·n = 12·10 = 120

Nilai masa hadapan

FV = 5 000·(1 + 0.001667)120 = 5 000·1.221 = €6 106.00

Jawapan

FV = €6 106.00
26.Nilai masa wang

Jawapan: FV = 52648 €

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 bulanan dan bilangan deposit

i = 0.024/12 = 0.002
N = 12·30 = 360

Nilai masa hadapan deposit

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 100·(2.053 − 1)/0.002 = €52 647.83

Jawapan

FV = €52 647.83

Anda sendiri membayar €36 000; selebihnya ialah faedah.

27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = 1709 €

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

Nilai kini aliran tunai tahunan

4 500·6.21 = 27 944.07

Nilai kini nilai sisa

6 000/1.594 = 3 764.47

NPV

NPV = −30 000 + 27 944.07 + 3 764.47 = €1 708.55

Jawapan

NPV = €1 708.55
28.NPV & IRR

Jawapan: r* = 6.737 %

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

Beza aliran tunai

ΔCF0 = −42 000 − (−40 000) = −2 000
ΔCF1 = 10 500 − 22 000 = −11 500
ΔCF2 = 17 000 − 16 500 = 500
ΔCF3 = 24 000 − 9 000 = 15 000

IRR bagi beza

NPVΔ(6%) = 190.23
NPVΔ(7%) = −66.48
r* = 6.737%

Jawapan

r* = 6.737%

Semak: pada 6.737% kedua-dua NPV ialah €2 495.56.

29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.695

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 = 72 kg, σT = 0.8·√6 = 1.96 kg

Piawaikan

z = (71 − 72)/1.96 = −0.51

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−0.51) = 0.695

Jawapan

P = 0.695
30.Taburan normal

Jawapan: P = 0.7389

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 = 180 − 170 = 10 cm, σ = 15.62 cm

Piawaikan

z = (0 − 10)/15.62 = −0.64

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−0.64) = 0.7389

Jawapan

P = 0.7389

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