Latihan peperiksaan FE Awam: pek ulang kaji kilat

Lembaran formula, langkah kaedah utama untuk setiap topik dan 30 soalan latihan, dengan penyelesaian penuh di bahagian belakang.

Soalan baharuKembali ke kursus

Dalam tetingkap cetak, pilih “Simpan sebagai PDF” untuk menyimpan salinan pada peranti anda.

1Formula dan kaedah

Tindak balas penyokong rasuk

Keseimbangan
ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣM = 0
Beban seragam
paduan w·L di tengah beban
Momen
M = F·d

Kaedah

  1. Lukis gambar rajah jasad bebas dan gantikan setiap penyokong dengan tindak balasnya.
  2. Gantikan setiap beban teragih dengan satu daya pada sentroidnya.
  3. Ambil momen pada satu penyokong untuk mencari tindak balas pada penyokong yang lain.
  4. Gunakan ΣFy = 0 untuk mencari tindak balas yang tinggal, dan semak dengan persamaan momen kedua.

Kekuda: kaedah sambungan

Kaedah sambungan
ΣFx = 0, ΣFy = 0 at each joint
Kaedah keratan
ΣM = 0 about a cut point
Daya anggota
positif = tegangan, negatif = mampatan

Kaedah

  1. Cari tindak balas penyokong bagi keseluruhan kekuda.
  2. Kaedah sambungan: mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui dan gunakan ΣFx = 0 dan ΣFy = 0.
  3. Kaedah keratan: potong melalui anggota yang anda perlukan dan ambil momen pada titik di mana anggota tidak diketahui yang lain bertemu.
  4. Andaikan tegangan; jawapan negatif bermaksud mampatan.

Daya ricih & momen lentur

Ricih dan momen
V = ΣF pada satu sisi, M = ΣF·d pada satu sisi
Tegasan lenturan
σ = M·y/I
Segi empat tepat
I = bh³/12
Modulus keratan
W = I/ymax
Disokong mudah, beban seragam
Mmax = wL²/8

Kaedah

  1. Cari tindak balas penyokong daripada keseimbangan seluruh rasuk.
  2. Potong rasuk pada keratan yang anda perlukan dan simpan satu sebelah.
  3. Daya ricih: hasil tambah daya tegak pada sebelah itu. Momen lentur: hasil tambah momennya pada potongan.
  4. Untuk momen maksimum, cari di mana daya ricih ialah sifar.

Pesongan rasuk

Beban titik pada pertengahan rentang
δ = PL³/(48EI)
Beban seragam, disokong mudah
δ = 5wL⁴/(384EI)
Julur, beban hujung
δ = PL³/(3EI)
Julur, beban seragam
δ = wL⁴/(8EI)
Superposisi
δ = δ1 + δ2

Lengkokan tiang

Beban Euler
Pcr = π²EI/(KL)²
Faktor panjang berkesan
K = 1 pin–pin, 0.5 tetap–tetap, 0.7 tetap–pin, 2 tetap–bebas
Tegasan kritikal
σcr = Pcr/A
Kelangsingan
λ = KL/r, r = √(I/A)

Sentroid & momen luas kedua

Sentroid
ȳ = ΣAiyi/ΣAi
Segi empat tepat
I = bh³/12
Teorem paksi selari
I = Ic + A·d²
Keratan gubahan
I = Σ(Ic,i + Aidi²)

Tegasan berkesan dalam tanah

Tegasan jumlah
σ = Σγi·hi
Tekanan air liang
u = γw·(z − zw)
Tegasan berkesan
σ′ = σ − u
Air
γw = 9.81 kN/m³

Enapan pengukuhan

Terkukuh secara normal
S = Cc·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Tegasan akhir
σ′f = σ′0 + Δσ (at mid-depth of the layer)
Terkukuh lebih, σ′f ≤ σ′p
S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0)
Terkukuh lebih, σ′f > σ′p
S = H/(1 + e0)·[Cr·log₁₀(σ′p/σ′0) + Cc·log₁₀(σ′f/σ′p)]
Nisbah pengukuhan lebih
OCR = σ′p/σ′0
Masa untuk pengukuhan
t = Tv·Hdr²/cv
Laluan saliran
Hdr = H/2 (saliran berganda), H (saliran tunggal)
Faktor masa
U 50% → 0.197, 60% → 0.287, 70% → 0.403, 80% → 0.567, 90% → 0.848

Daya hidrostatik

Tekanan pada kedalaman
p = ρgh
Daya pada dinding menegak
F = ρg·hc·A
Pusat tekanan
yp = yc + Ic/(ycA)
Segi empat tepat
Ic = bH³/12

Geseran paip & kehilangan turus

Nombor Reynolds
Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
Rejim aliran
lamina di bawah Re ≈ 2000, gelora di atas Re ≈ 4000
Halaju min
V = Q/A, A = π·D²/4
Darcy–Weisbach
hf = f·(L/D)·V²/(2g)
Kehilangan kecil
hm = ΣK·V²/(2g)
Nilai K lazim
masukan 0.5, keluaran 1.0, lengkuk 90° ≈ 0.3
Susutan tekanan
Δp = ρ·g·hf
Dua takungan terbuka
Δz = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)
Keluaran bebas
H = (1 + f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Aliran saluran terbuka (Manning)

Persamaan Manning
V = (1/n)·R2/3·S1/2
Kadar alir
Q = A·V
Jejari hidraulik
R = A/P (P = wetted perimeter, free surface excluded)
Segi empat tepat
A = b·y, P = b + 2y
Trapezoid (cerun sisi z:1)
A = (b + z·y)·y, P = b + 2y·√(1 + z²)
Paip bulat, penuh atau separuh penuh
R = D/4
Cerun yang diperlukan
S = (n·Q/(A·R2/3))²

Pam & kuasa pam

Kuasa hidraulik
Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp
Kuasa aci
Pshaft = Ph/ηpump
Kuasa elektrik
Pel = Pshaft/ηmotor
Turus pam
H = Δz + Δp/(ρ·g) + hL
Kehilangan sistem
hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g)

Nilai masa wang

Nilai masa hadapan
FV = PV·(1 + i)n
Nilai kini
PV = FV/(1 + i)n
Beberapa tempoh setahun
i = r/m, N = m·n
Anuiti, nilai kini
PV = PMT·[1 − (1 + i)−n]/i
Anuiti, nilai masa hadapan
FV = PMT·[(1 + i)n − 1]/i

Kaedah

  1. Lukis garis masa dengan setiap aliran tunai dan masanya.
  2. Padankan kadar dengan tempoh: kadar bulanan untuk bayaran bulanan.
  3. Gunakan FV = PV·(1 + i)ⁿ untuk jumlah tunggal dan formula anuiti untuk bayaran yang sama.
  4. Semak tanda dan peringkat magnitud jawapan.

NPV & IRR

Nilai kini bersih
NPV = −C0 + Σ CFt/(1 + r)t
Aliran tunai yang sama
NPV = −C0 + CF·[1 − (1 + r)−n]/r
Kadar pulangan dalaman
r yang menjadikan NPV = 0
Keputusan
terima apabila NPV > 0 (atau IRR > pulangan yang diperlukan)

Kaedah

  1. Senaraikan semua aliran tunai dengan tahunnya; pelaburan pada tahun 0 adalah negatif.
  2. Diskaunkan setiap aliran tunai: CFt/(1 + r)t.
  3. Jumlahkannya untuk mendapatkan NPV. Positif bermaksud projek memperoleh lebih daripada r.
  4. Untuk IRR, cari kadar yang menjadikan NPV sifar melalui cuba-cuba atau interpolasi.

Taburan normal

Skor-z
z = (x − μ)/σ
Di bawah x
P(X < x) = Φ(z)
Di atas x
P(X > x) = 1 − Φ(z)
Antara
Φ(z2) − Φ(z1)
Persentil
x = μ + z·σ

Kaedah

  1. Tukar nilai kepada skor-z: z = (x − μ)/σ.
  2. Cari Φ(z), luas di sebelah kiri z.
  3. Untuk luas di sebelah kanan gunakan 1 − Φ(z); untuk satu selang tolak dua luas sebelah kiri.
  4. Untuk persentil, bekerja ke belakang: cari z untuk luas itu, kemudian x = μ + z·σ.

2Soalan latihan

1.Tindak balas penyokong rasukSederhana
P = 50 kNM = 15 kN·mABRB​ = ?3 m2 m3 m

Rasuk disokong mudah itu mempunyai pin di A dan penggelek di B. Ia membawa beban titik P pada 5 m dari A dan pasangan daya lawan arah jam M pada 3 m dari A. Cari tindak balas menegak RB, dengan ke atas sebagai positif.

L = 8 mP = 50 kN pada 5 mM = 15 kN·m (lawan arah jam) pada 3 m
RB = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 3 kN/mP = 45 kNABCRB​ = ?2 m2 m2 m2 m

Rasuk itu mempunyai pin di A dan penggelek di B, 6 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 4 m hingga hujung bebas pada 8 m. Cari tindak balas menegak RB, dengan ke atas sebagai positif.

AB = 6 mAC = 8 mP = 45 kN pada 2 mw = 3 kN/m dari 4 hingga 8 m
RB = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABBCACACB40 kN4 m1 m2 m

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

rentang = 4 mtinggi = 2 mB ialah 1 m dari Abeban tegak = 40 kN
FAC = kN
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH30 kN30 kN35 kN15 kN20 kN4 × 4 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 ↓F: 35 kN ↓F: 15 kN →G: 20 kN ↓
  1. 1anggota AB
  2. 2anggota BC
  3. 3anggota CD
  4. 4anggota DE
  5. 5anggota FG
  6. 6anggota GH
  7. 7anggota AF
  8. 8anggota HE
  9. 9anggota BF
  10. 10anggota CG
  11. 11anggota DH
  12. 12anggota FC
  13. 13anggota HC
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
M0​ = 60 kN·mAB1 m4 m

Rasuk disokong mudah itu membawa sepasang daya ikut arah jam M0 = 60 kN·m pada x = 1 m dari A, dan tiada beban lain. Cari momen lentur Mx sejurus di sebelah kiri pasangan daya itu. Gunakan momen sagging sebagai positif dan daya ricih ke atas pada muka kiri sebagai positif.

L = 5 mM0 = 60 kN·m ikut arah jam, pada 1 m
Mx = kN·m
6.Daya ricih & momen lenturSukar
10 kN50 kN45 kNABCDEFG2 m2 m2 m2 m2 m2 m

Tanda A hingga G membahagikan rasuk kepada enam bahagian yang sama. Pada tanda manakah momen lentur terbesar dari segi saiz, melendut (sagging) atau menjungkit (hogging)? Klik padanya dalam rajah.

10 kN @ 0 m50 kN @ 12 m45 kN @ 4 m
  1. 1A (x = 0 m)
  2. 2B (x = 2 m)
  3. 3C (x = 4 m)
  4. 4D (x = 6 m)
  5. 5E (x = 8 m)
  6. 6F (x = 10 m)
  7. 7G (x = 12 m)
7.Pesongan rasukSederhana
P = 25 kNABδ1.5 m1.5 m

Julur sepanjang L terikat tetap pada A dan membawa beban titik P pada jarak a = 1.5 m dari A. Cari pesongan δB pada hujung bebas B.

P = 25 kNa = 1.5 mL = 3 mE = 70 GPa (aluminium)I = 23 × 10⁶ mm⁴
δB = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 12 kN/mδL = 6 m

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

w = 12 kN/mL = 6 mE = 70 GPa (aluminium)
Ireq = × 10⁶ mm⁴
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 2.5 md = 50 mmkeratan rentas

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

L = 2.5 mE = 70 GPa (aluminium)d = 50 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
P = 65 kNL = 5 md = ?keratan rentas

Satu tiang bulat pejal sepanjang L diperbuat daripada keluli dan dengan pin pada kedua-dua hujung. Ia mesti menanggung 65 kN dengan faktor keselamatan 2.5 terhadap lengkokan. Cari diameter terkecil d.

P = 65 kNn = 2.5L = 5 mE = 200 GPa (keluli)
d = mm
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
180170t = 16ȳ = ?dimensi dalam mm

Keratan alur diletakkan dengan sisi terbukanya ke atas: plat tapak selebar 180 mm dengan dua kaki tegak, setinggi 170 mm secara keseluruhan. Tapak dan kaki semuanya setebal 16 mm. Cari ketinggian ȳ sentroid di atas tepi bawah.

b = 180 mmh = 170 mmt = 16 mm
ȳ = mm
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
2601020020xM saggingdimensi dalam mm

Rasuk besi tuang mempunyai keratan T seperti yang ditunjukkan, dengan bebibir di atas. Tegasan yang dibenarkan ialah 35 MPa dalam tegangan dan 100 MPa dalam mampatan. Cari momen lentur sagging terbesar Mallow yang boleh ditanggung oleh rasuk.

bf = 260 mmtf = 10 mmtw = 20 mmhw = 200 mmσt,allow = 35 MPaσc,allow = 100 MPa
Mallow = kN·m
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 19 kN/m³10 mparas air bumiXz = 8 m

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

z = 8 mzw = 4 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​ = 17.5 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 = 2 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³lempung: γsat = 17.5 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 190 kPapasirlempungCc​ = 0.3, Cr​ = 0.04e0​ = 1.15σ′0​ = 105 kPaOCR = 2.57.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 7.5 m mempunyai Cc = 0.3, Cr = 0.04 dan e₀ = 1.15. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 105 kPa dan nisbah pengukuhan lebih ialah OCR = 2.5. Sebuah bangunan baharu menambah 190 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 7.5 mCc = 0.3Cr = 0.04e0 = 1.15σ′0 = 105 kPaOCR = 2.5Δσ = 190 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 7 mcv​ = 0.5 m²/tahun7 mbatuan tak telapparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 7 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 0.5 m²/tahun. Ia terletak di atas batuan tak telap, dengan pasir di atasnya, jadi air mengalir keluar hanya di atas. Bagi pengukuhan purata 70% faktor masa ialah Tv = 0.403. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 70% pengukuhan?

H = 7 mcv = 0.5 m²/tahunU = 70%Tv = 0.403saliran tunggal
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 2.5 mH = 1 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 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 mb = 1.5 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 4 mH = 2 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1 m terletak pada dinding tangki gliserin, dengan tepi atasnya 4 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 4 mH = 2 mb = 1 mρ = 1260 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
Q = 150 L/sD = 250 mmL = 200 mf = 0.025

Air mengalir pada 150 L/s melalui paip sepanjang 200 m dengan diameter dalam 250 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.025 dan g = 9.81 m/s². Cari kehilangan turus geseran hf.

Q = 150 L/sL = 200 mD = 250 mmf = 0.025g = 9.81 m/s²
hf = m
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 2keluaran bebasH = ?L = 300 m, D = 250 mm, f = 0.0223× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 300 m dengan diameter dalam 250 mm (faktor geseran Darcy f = 0.022) 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 = 2). 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 = 300 mD = 250 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 2
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 1.5 my = 2.4 m1 : 1n = 0.025, S = 0.0005

Satu saluran kerikil trapezoid mempunyai lebar dasar 1.5 m dan cerun sisi 1:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 2.4 m. n Manning = 0.025 dan cerun dasar ialah S = 0.0005. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 1.5 my = 2.4 mz = 1n = 0.025S = 0.0005
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 2.5 my = 1 m2 : 1n = 0.014, Q = 13 m³/s

Satu saluran konkrit tidak siap trapezoid dengan lebar dasar 2.5 m dan cerun sisi 2:1 (mengufuk:menegak) mesti membawa 13 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 1 m. n Manning = 0.014. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 13 m³/sb = 2.5 my = 1 mz = 2n = 0.014
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 60 L/sH = 34 m

Satu pam menghantar 60 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 34 m. Kecekapan pam ialah 72% dan motor elektrik yang memacunya mempunyai kecekapan 95%. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa elektrik Pel yang diambil oleh motor, dalam kW.

Q = 60 L/sH = 34 mηpump = 72%ηmotor = 95%g = 9.81 m/s²
Pel = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
150 kPa (tolok)PQ = 40 L/sΔz = 5 mL = 100 m, D = 200 mm, f = 0.018, ΣK = 5

Satu pam memindahkan 40 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 5 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 100 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.018; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 5 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Tangki atas tertutup dan udara di atas airnya berada pada tekanan tolok 150 kPa. Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 40 L/sΔz = 5 mL = 100 mD = 200 mmf = 0.018ΣK = 5ptank = 150 kPa
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…9PV = ?€2 000+2.5%+2.5%…r = 4.5%

Sebuah hartanah dijangka memperoleh sewa bersih €2 000 pada tahun depan. Sewa dijangka bertumbuh 2.5% setahun selama-lamanya. Pulangan yang diperlukan ialah 4.5% setahun. Cari nilai PV hartanah itu hari ini.

C1 = €2 000g = 2.5%r = 4.5%
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan0123…324€200€200€200FV = ?

Anda menyimpan €200 pada akhir setiap bulan selama 27 tahun. Akaun membayar 3% setahun, dikompaun setiap bulan. Berapakah jumlah simpanan anda pada akhirnya? Cari FV.

A = €2003% / 12N = 324
FV = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123456€20 000€1 500€1 500€1 500€1 500€1 500€1 500r = 5%, EAC = ?

Sebuah mesin berkos €20 000 hari ini, tahan 6 tahun dan menelan kos €1 500 setahun untuk dijalankan (dibayar pada hujung setiap tahun). Kos modal ialah 5%. Cari kos tahunan setaranya EAC.

C0 = €20 000M = €1 500n = 6r = 5%
EAC = €
28.NPV & IRRSukar
tahun012345−20 0004 5004 5004 5004 5004 500

Pelaburan €20 000 memulangkan €4 500 pada hujung setiap tahun selama 5 tahun. Cari kadar pulangan dalaman IRR dalam peratus.

C0 = €20 000CF = €4 500n = 5
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
200 mm199.5 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 199.5 mm. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μX = 120, σX = 0.3μY = 80, σY = 0.4X + Y > 199.5 mm
P =
30.Taburan normalSukar
157164171178185192199cmatas 75%

ketinggian lelaki dewasa bertaburan normal dengan min 178 cm dan sisihan piawai 7 cm. Seret titik pemotong supaya 75% teratas yang berlorek berada di sebelah kanannya. Cari titik pemotong x.

μ = 178 cmσ = 7 cm75%
x = cm

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 29.38 kN

Keseimbangan statik: jasad yang pegun mempunyai ΣFx = 0, ΣFy = 0 dan ΣM = 0 pada mana-mana titik. Gantikan setiap beban teragih dengan daya paduannya (luasnya) yang bertindak pada sentroid gambar rajah beban, dan ambil momen pada satu penyokong untuk menghapuskan tindak balas penyokong itu daripada persamaan.

Momen pada A

Lawan arah jam positif.

ΣMA = 0: RB·8 − 50·5 + 15 = 0
RB = 235/8 = 29.38 kN

Keseimbangan menegak

RA = 50 − 29.38 = 20.63 kN

Jawapan

RB = 29.38 kN

Tindak balas negatif bertindak ke bawah.

2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 27 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 = 3·4 = 12 kN, x̄ = (4 + 8)/2 = 6 m

Keseimbangan

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

ΣMA = 0: RB·6 = 45·2 + 12·6
RB = 162/6 = 27 kN
RA = 57 − 27 = 30 kN

Jawapan

RB = 27 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FAC = 15 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.

ABBCACACB40 kNAy​Cy​

Tindak balas penyokong

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

ΣMA = 0: Cy·4 = 40·1 → Cy = 10 kN
ΣFy = 0: Ay = 40 − 10 = 30 kN

Sambungan C

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

sin γ = 2/3.606 = 0.5547, cos γ = 3/3.606 = 0.8321
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −10/0.5547 = −18.03 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−18.03)·0.8321 = 15 kN

Jawapan

FAC = 15 kN (tegangan)
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota DH

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

Sendi D

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

ΣF⊥ = 0 → FDH = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 109.6 kN (T), BC: 109.6 kN (T), CD: 58.75 kN (T), DE: 58.75 kN (T), FG: 117.5 kN (C), GH: 117.5 kN (C), AF: 118.2 kN (C), HE: 73.44 kN (C), BF: 30 kN (T), CG: 20 kN (C), DH: 0, FC: 9.896 kN (T), HC: 73.44 kN (T)

Jawapan

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

Jawapan: Mx = −12 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. Pasangan daya yang dikenakan menyebabkan gambar rajah momen lentur melompat sebanyak magnitud pasangan daya itu.

Tindak balas penyokong

Momen pada A, lawan arah jam positif: RB·L − M0 = 0. Keseimbangan menegak: RA + RB = 0.

RB = M0/L = 60/5 = 12 kN (ke atas)
RA = −RB = −12 kN (ke bawah)

Keratan sejurus di sebelah kiri pasangan daya

Bahagian kiri hanya mengandungi RA.

Mx = RA·a = −12·1 = −12 kN·m

Jawapan

Mx = −12 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: F (x = 10 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 = 33.75 kN, R2 = 71.25 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 = 27.5, MD = −15, ME = −57.5, MF = −100 kN·m, MG = 0

Jawapan

Tanda F: MF = −100 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δB = 43.67 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 = 25000 N, a = 1500 mm, L = 3000 mm
EI = 1.61 × 10¹² N·mm²

Pesongan pada hujung bebas

Pesongan pada beban tambah cerun pada beban darab panjang yang tinggal.

δP = Pa³/(3EI) = 17.47 mm
θP = Pa²/(2EI) = 0.01747 rad
δB = δP + θP·(L − a) = Pa²(3L − a)/(6EI) = 43.67 mm

Jawapan

δB = 43.67 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: Ireq = 173.6 × 10⁶ mm⁴

Pesongan rasuk: pesongan diperoleh daripada pengamiran kelengkungan M/(EI) dua kali. Kes piawai telah dijadualkan, contohnya PL³/(3EI) bagi julur dengan beban hujung dan 5wL⁴/(384EI) bagi rasuk disokong mudah di bawah beban seragam penuh. Pesongan daripada beban yang berasingan ditambah (superposisi).

Had pesongan

δallow = L/360 = 6000/360 = 16.67 mm

Momen luas kedua yang diperlukan

I = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·12·6000⁴/(384·70000·16.67) = 1.736 × 10⁸ mm⁴
Ireq = 173.6 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ireq = 173.6 × 10⁶ mm⁴
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 135.7 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·50⁴/64 = 306796 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 0.5·2500 = 1250 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·306796/1250² = 135652 N = 135.7 kN

Jawapan

Pcr = 135.7 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: d = 80.47 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 = 2.5·65000 = 162500 N
KL = 1·5000 = 5000 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·162500·5000²/(π³·200000))^(1/4) = 80.47 mm

Jawapan

d = 80.47 mm

Semak: kelangsingan KL/r ialah 248.5, jadi tiang itu langsing dan Euler terpakai.

11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: ȳ = 61.65 mm

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

Pecahkan kepada segi empat tepat

Ambil tapak berlebar penuh dan dua kaki di atasnya (tinggi h − t), supaya tiada yang dikira dua kali.

bes: A1 = 180·16 = 2880 mm², y1 = 8 mm
dua kaki: A2 = 2·16·154 = 4928 mm², y2 = 16 + 154/2 = 93 mm

Sentroid

ȳ = (2880·8 + 4928·93)/7808 = 61.65 mm

Jawapan

ȳ = 61.65 mm
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Mallow = 7.608 kN·m

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.

Sentroid

ȳ = (2600·205 + 4000·100)/6600 = 141.4 mm
tepi atas: c = 210 − 141.4 = 68.64 mm

Momen luas kedua

I = 260·10³/12 + 2600·63.64² + 20·200³/12 + 4000·41.36² = 3.073 × 10⁷ mm⁴

Momen yang dibenarkan oleh setiap tepi

Sagging: bahagian atas dalam mampatan, bahagian bawah dalam tegangan.

tepi atas: M = 100·3.073 × 10⁷/68.64 = 44.77 kN·m
tepi bawah: M = 35·3.073 × 10⁷/141.4 = 7.608 kN·m

Nilai penentu

Mallow = min = 7.608 kN·m (tepi bawah)

Jawapan

Mallow = 7.608 kN·m
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: u = 39.24 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) = 9.81·4 = 39.24 kPa

Jawapan

u = 39.24 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 78.29 kPa

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

Tegasan jumlah

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

σ = γd·2 + γsat,sand·3 + γsat,clay·2.5
σ = 16.5·2 + 18.5·3 + 17.5·2.5 = 132.3 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 = 132.3 − 53.96 = 78.29 kPa

Jawapan

σ′ = 78.29 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 108.6 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 = 2.5·105 = 262.5 kPa

Bandingkan dengan tekanan prapengukuhan

σ′f = 105 + 190 = 295 kPa > 262.5 kPa

Enapan

Pemampatan semula sehingga σ′p, pemampatan dara selepasnya.

S = 0.04·7.5/(1 + 1.15)·log₁₀(262.5/105) + 0.3·7.5/(1 + 1.15)·log₁₀(295/262.5)
S = 55.53 + 53.05 = 108.6 mm

Jawapan

S = 108.6 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 39.49 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 = 7 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.403·7²/0.5 = 39.49 tahun

Jawapan

t = 39.49 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 44.15 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 + 1/2 = 3 m
A = H·b = 1·1.5 = 1.5 m²
pintu aird = 2.5 mH = 1 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·3·1.5 = 44.15 kN

Jawapan

F = 44.15 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 5.067 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 = 4 + 2/2 = 5 m
A = H·b = 2·1 = 2 m²
pintu aird = 4 mH = 2 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9.81·5·2 = 123.6 kN

Pusat tekanan

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

Ic = b·H³/12 = 1·2³/12 = 0.6667 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 5 + 0.6667/(5·2) = 5.067 m

Jawapan

ycp = 5.067 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: hf = 9.519 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·0.25²/4 = 0.04909 m²
V = Q/A = 0.15/0.04909 = 3.056 m/s

Turus halaju

V²/(2g) = 3.056²/(2·9.81) = 0.4759 m

Darcy–Weisbach

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.025·(200/0.25)·3.056²/(2·9.81) = 9.519 m

Jawapan

hf = 9.519 m
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 3.665 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 = 0.075/0.04909 = 1.528 m/s
V²/(2g) = 0.119 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.022·300/0.25 = 26.4
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 2 = 3.4

Persamaan tenaga

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

H = (1 + 26.4 + 3.4)·0.119 = 3.665 m

Jawapan

H = 3.665 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 9.079 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 + 1·2.4)·2.4 = 9.36 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 1.5 + 2·2.4·√(1 + 1²) = 8.288 m
R = A/P = 1.129 m

Halaju

V = (1/0.025)·1.1292/3·0.00051/2 = 0.97 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 9.36·0.97 = 9.079 m³/s

Jawapan

Q = 9.079 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.002933 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 = (2.5 + 2·1)·1 = 4.5 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 2.5 + 2·1·√(1 + 2²) = 6.972 m
R = A/P = 0.6454 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.014·13/(4.5·0.7468) = 0.05415
S = 0.05415² = 0.002933

Jawapan

S = 0.002933

Itu ialah penurunan 2.933 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pel = 29.26 kW

Kuasa pam: kuasa yang diberikan kepada air ialah kuasa hidraulik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Aci mesti menyalurkan lebih kerana pam kehilangan sebahagian: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor mengambil Pel = Pshaft/ηmotor. Turus pam H diperoleh daripada persamaan tenaga: ketinggian statik + turus tekanan + semua kehilangan geseran dan kehilangan kecil.

Kuasa hidraulik

Ph = ρ·g·Q·H = 1000·9.81·0.06·34 = 20.01 kW

Kuasa aci

Pshaft = 20.01/0.72 = 27.8 kW

Kuasa elektrik

Pel = 27.8/0.95 = 29.26 kW

Jawapan

Pel = 29.26 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 21.45 m

Kuasa pam: kuasa yang diberikan kepada air ialah kuasa hidraulik Ph = ρ·g·Q·H = Q·Δp. Aci mesti menyalurkan lebih kerana pam kehilangan sebahagian: Pshaft = Ph/ηpump, dan motor mengambil Pel = Pshaft/ηmotor. Turus pam H diperoleh daripada persamaan tenaga: ketinggian statik + turus tekanan + semua kehilangan geseran dan kehilangan kecil.

Halaju

V = Q/A = 0.04/0.03142 = 1.273 m/s
V²/(2g) = 0.08263 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (9 + 5)·0.08263 = 1.157 m

Turus tekanan

p/(ρ·g) = 150000/(1000·9.81) = 15.29 m

Turus pam

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

H = Δz + p/(ρ·g) + hL = 5 + 15.29 + 1.157 = 21.45 m

Jawapan

H = 21.45 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 100000 €

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) = 2 000/(0.045 − 0.025) = 2 000/0.02 = €100 000.00

Jawapan

PV = €100 000.00
26.Nilai masa wang

Jawapan: FV = 99651 €

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 = 0.03/12 = 0.0025
N = 12·27 = 324

Nilai masa hadapan deposit

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 200·(2.246 − 1)/0.0025 = €99 650.95

Jawapan

FV = €99 650.95

Anda sendiri membayar €64 800; selebihnya ialah faedah.

27.NPV & IRR

Jawapan: EAC = 5440 €

Kos tahunan setara: sebarkan nilai kini semua kos sepanjang hayat sebagai jumlah tahunan yang sama (satu anuiti): EAC = PV·r/(1 − (1 + r)⁻ⁿ). Ia membolehkan anda membandingkan mesin yang berbeza hayatnya.

Faktor anuiti

(1 − 1.05−6)/0.05 = 5.076

Harga belian yang ditahunkan

20 000/5.076 = 3 940.35

EAC

EAC = 3 940.35 + 1 500 = €5 440.35

Jawapan

EAC = €5 440.35
28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 4.059 %

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.

Faktor anuiti yang diperlukan

(1 − (1 + i)−5)/i = 20 000/4 500 = 4.444

Selesaikan untuk kadar

Faktor anuiti menurun apabila kadar meningkat; kepung kadar itu dan sempitkan.

i = 4%: 4.452
i = 5%: 4.329
IRR = 4.059%

Jawapan

IRR = 4.059%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.8413

Hasil tambah dan beza pemboleh ubah normal: jika X dan Y tak bersandar dan normal, X + Y dan X − Y juga normal. Min ditambah atau ditolak: E(X ± Y) = μX ± μY. Varians sentiasa ditambah, juga untuk beza: Var(X ± Y) = σX² + σY², jadi σ = √(σX² + σY²). Sisihan piawai tidak pernah ditambah secara langsung. Jumlah n item tak bersandar dengan taburan yang sama mempunyai min n·μ dan sisihan piawai σ·√n. Kemudian piawaikan seperti biasa: z = (x − min)/σ dan baca Φ(z).

Taburan hasil tambah

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

Piawaikan

z = (199.5 − 200)/0.5 = −1

Ekor atas

P = 1 − Φ(−1) = 1 − 0.1587 = 0.8413

Jawapan

P = 0.8413
30.Taburan normal

Jawapan: x = 173.3 cm

Daripada luas kembali kepada z: Φ(z) ialah luas di sebelah kiri z. Untuk luas ekor kiri A, cari z dengan Φ(z) = A dalam jadual. Luas ekor kanan A bermaksud Φ(z) = 1 − A. Luas tengah A antara −z dan z meninggalkan (1 − A)/2 dalam setiap ekor, jadi Φ(z) = (1 + A)/2. Untuk nilai x, gunakan x = μ + zσ.

Luas di sebelah kiri

Φ(z) = 0.25

z daripada jadual

z ≈ −0.67

Kembali kepada unit asal

x = 178 − 0.67·7 = 173.3 cm

Jawapan

x = 173.3 cm

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