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​ = 15 kN/mP = 20 kNABRB​ = ?2 m3 m

Rasuk disokong mudah (pin di A, penggelek di B) membawa beban yang berubah secara linear, turun daripada 15 kN/m di A kepada sifar di B. Beban titik P juga bertindak pada 2 m dari A. Cari tindak balas penyokong menegak RB.

L = 5 mw0 = 15 kN/mP = 20 kN pada 2 m
RB = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 2 kN/mP = 40 kNABRA​RB​ = ?2 m4 m1 m3 m

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

L = 10 mP = 40 kN pada 2 mw = 2 kN/m dari 6 hingga 7 m
RB = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH30 kN25 kN15 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 ↓D: 25 kN ↓G: 15 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
ABBCACACB45 kN30 kN4 m3 m3 m

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

rentang = 4 mtinggi = 3 mB ialah 3 m dari Abeban tegak = 45 kNbeban mengufuk = 30 kN →
FAC = kN
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
6 kN/m10 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.

10 kN @ 3 m6 kN/m, 2–4 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)
6.Daya ricih & momen lenturSukar
10 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.

10 kN @ 6 m40 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 = 20 kN/mδL = 3 m

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

w = 20 kN/mL = 3 mE = 200 GPa (keluli)I = 8.5 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 4 kN/mABδ4 m

Rasuk kayu disokong mudah berkeratan segi empat tepat, selebar 75 mm, membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan rentangnya. Pesongan tengah rentangnya tidak boleh melebihi rentang/250. Cari kedalaman terkecil hreq bagi keratan itu.

w = 4 kN/mL = 4 mE = 11 GPa (kayu balak)b = 75 mm
hreq = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 2 md = 40 mmkeratan rentas

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

L = 2 mE = 70 GPa (aluminium)d = 40 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
PL = 5 md = 50 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada keluli dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas bebas. Cari kelangsingannya dan tegasan lengkokan kritikal σcr daripada formula Euler.

L = 5 mE = 200 GPa (keluli)d = 50 mm
σcr = MPa
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
2802512018xdimensi dalam mm

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

bf = 280 mmtf = 25 mmtw = 18 mmhw = 120 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
1203022020xM = 30 kN·mdimensi dalam mm

Keratan-T digunakan sebagai rasuk dengan bebibir di atas dan membawa momen lentur melendut ke bawah sebanyak 30 kN·m. Cari magnitud tegasan lenturan σatas pada tepi atas.

bf = 120 mmtf = 30 mmtw = 20 mmhw = 220 mmM = 30 kN·m
σatas = MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 15 kN/m³γsat​ = 20.5 kN/m³11 mparas air bumiXz = 10 m

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

z = 10 mzw = 3 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15 kN/m³pasir: γsat = 20.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 19.5 kN/m³3 mlempungγsat​ = 18.5 kN/m³4 mparas air bumiXz = 5 m

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

z = 5 mzw = 2 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 19.5 kN/m³lempung: γsat = 18.5 kN/m³
σ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 25 kPapasirlempungCc​ = 0.25, Cr​ = 0.06e0​ = 1σ′0​ = 70 kPaσ′p​ = 100 kPa3 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 3 m mempunyai Cc = 0.25, Cr = 0.06 dan e₀ = 1. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 70 kPa dan tekanan prapengukuhan ialah 100 kPa. Sebuah bangunan baharu menambah 25 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 3 mCc = 0.25Cr = 0.06e0 = 1σ′0 = 70 kPaσ′p = 100 kPaΔσ = 25 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 3 mcv​ = 1 m²/tahun3 mbatuan tak telapparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 3 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 1 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 = 3 mcv = 1 m²/tahunU = 70%Tv = 0.403saliran tunggal
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 1.5 mH = 2.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 2 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 1.5 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

d = 1.5 mH = 2.5 mb = 2 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
F = kN
18.Daya hidrostatikSukar
pintu aird = 1 mH = 3 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 3 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 1 mH = 3 mb = 3 mρ = 1000 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 1.9 m/sD = 75 mmL = 50 mf = 0.025

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir pada 1.9 m/s melalui paip mengufuk sepanjang 50 m dengan diameter dalam 75 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.025 dan g = 9.81 m/s². Cari susutan tekanan Δp sepanjang paip dalam kPa.

V = 1.9 m/sL = 50 mD = 75 mmf = 0.025ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 10Δz = ?L = 200 m, D = 200 mm, f = 0.023× lengkuk (K = 0.3)

Dua takungan terbuka disambung oleh paip sepanjang 200 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.02. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 3 lengkuk (K = 0.3 setiap satu), injap (K = 10) 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 80 L/s?

Q = 80 L/sL = 200 mD = 200 mmf = 0.02Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 10Kexit = 1.0
Δz = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 6 my = 1.1 m3 : 1n = 0.012, S = 0.0008

Satu saluran konkrit siap trapezoid mempunyai lebar dasar 6 m dan cerun sisi 3:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 1.1 m. n Manning = 0.012 dan cerun dasar ialah S = 0.0008. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 6 my = 1.1 mz = 3n = 0.012S = 0.0008
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
D = 600 mmn = 0.013, V = 0.75 m/s

Satu pembetung konkrit dengan diameter dalam 600 mm (n Manning = 0.013) mesti mencapai halaju pembersihan sendiri 0.75 m/s apabila mengalir tepat penuh. Cari cerun minimum S (dalam m/m).

D = 600 mmn = 0.013V = 0.75 m/s
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 25 L/sH = 66 m

Dalam satu ujian, satu pam menghantar 25 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 66 m manakala acinya mengambil 27 kW. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kecekapan pam η dalam peratus.

Q = 25 L/sH = 66 mPshaft = 27 kWg = 9.81 m/s²
η = %
24.Pam & kuasa pamSukar
PQ = 75 L/sΔz = 30 mL = 300 m, D = 200 mm, f = 0.02, ΣK = 8

Satu pam memindahkan 75 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 30 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 300 m dengan diameter dalam 200 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.02; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 8 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Kecekapan pam ialah 82%. Cari kuasa aci Pshaft dalam kW.

Q = 75 L/sΔz = 30 mL = 300 mD = 200 mmf = 0.02ΣK = 8η = 82%
Pshaft = kW
25.Nilai masa wangSederhana
tahun01234567PV = ?€15 000

Anda memerlukan €15 000 dalam 7 tahun. Sebuah akaun membayar 4% setahun, dikompaun setiap suku tahun. Berapakah yang mesti anda depositkan hari ini? Cari nilai kini PV.

FV = €15 0004% / 4n = 7
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan0123…348€300€300€300FV = ?

Anda menyimpan €300 pada akhir setiap bulan selama 29 tahun. Akaun membayar 4.8% setahun, dikompaun setiap bulan. Berapakah jumlah simpanan anda pada akhirnya? Cari FV.

A = €3004.8% / 12N = 348
FV = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun01234−60 00012 00021 00023 00012 000

Satu pelaburan sebanyak €60 000 memberikan aliran tunai berikut pada akhir tahun 1 hingga 4: €12 000, €21 000, €23 000, €12 000. Kos modal ialah 9%. Cari nilai kini bersih NPV.

r = 9%CF0 = −60 000CF1 = 12 000CF2 = 21 000CF3 = 23 000CF4 = 12 000
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun01234−80 00021 50021 50021 50021 500

Pelaburan €80 000 memulangkan €21 500 pada hujung setiap tahun selama 4 tahun. Cari kadar pulangan dalaman IRR dalam peratus.

C0 = €80 000CF = €21 500n = 4
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
246255.25P = ?

berat beg bertaburan normal dengan min 250 g dan sisihan piawai 5 g. Berapakah pecahan yang terletak antara 246 dan 255.25 g? Berikan P sebagai perpuluhan.

μ = 250σ = 5x1 = 246x2 = 255.25
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 = 20.5 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 = ½·15·5 = 37.5 kN
x̄ = L/3 = 1.667 m

Keseimbangan

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

ΣMA = 0: RB·5 = 37.5·1.667 + 20·2
RB = 20.5 kN
RA = 57.5 − 20.5 = 37 kN

Jawapan

RB = 20.5 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 9.3 kN

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

w = 2 kN/mP = 40 kNABRA​RB​2 m4 m1 m3 m

Gambar rajah jasad bebas

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

Keseimbangan

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

Paduan UDL: W = w·ℓ = 2·1 = 2 kN, bertindak pada x̄ = 6.5 m
ΣMA = 0: RB·10 = 40·2 + 2·1·6.5
RB = 93/10 = 9.3 kN
ΣFy = 0: RA = 42 − 9.3 = 32.7 kN

Jawapan

RB = 9.3 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: 36.25 kN (T), BC: 42.5 kN (T), CD: 42.5 kN (T), DE: 33.75 kN (T), FG: 36.25 kN (C), GH: 33.75 kN (C), AF: 51.27 kN (C), HE: 47.73 kN (C), BF: 36.25 kN (T), CG: 0, DH: 33.75 kN (T), BG: 8.839 kN (C), DG: 12.37 kN (C)

Jawapan

Anggota daya sifar: CG
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FAC = 18.75 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.

ABBCACACB45 kN30 kNAy​Cy​Ax​

Tindak balas penyokong

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

ΣMA = 0: Cy·4 = 45·3 + 30·3 → Cy = 56.25 kN
ΣFy = 0: Ay = 45 − 56.25 = −11.25 kN
ΣFx = 0: Ax = −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 = 3/3.162 = 0.9487, cos γ = 1/3.162 = 0.3162
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −56.25/0.9487 = −59.29 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−59.29)·0.3162 = 18.75 kN

Jawapan

FAC = 18.75 kN (tegangan)
5.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: D (x = 3 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 = 11 kN, R2 = 11 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = 11, MC = 22, MD = 30 kN·m, ME = 22, MF = 11, MG = 0

Jawapan

Tanda D: MD = 30 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: D (x = 3 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 = 14 kN, R2 = 36 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = 14, MC = 28, MD = 42 kN·m, ME = 16, MF = −10, MG = 0

Jawapan

Tanda D: MD = 42 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 12.41 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 = 20 N/mm, L = 3000 mm
EI = 1.7 × 10¹² N·mm²

Pesongan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·20·3000⁴/(384·1.7 × 10¹²) = 12.41 mm

Jawapan

δmax = 12.41 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: hreq = 229.7 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 = 4000 mm, E = 11000 N/mm²

Had pesongan

δallow = L/250 = 4000/250 = 16 mm

Momen luas kedua yang diperlukan

Ireq = 5wL⁴/(384·E·δallow) = 5·4·4000⁴/(384·11000·16) = 7.576 × 10⁷ mm⁴

Kedalaman yang diperlukan

bh³/12 = Ireq → h = (12·7.576 × 10⁷/75)1/3 = 229.7 mm

Jawapan

hreq = 229.7 mm

Dalam amalan, pilih kedalaman piawai seterusnya di atas nilai ini.

9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 21.7 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·40⁴/64 = 125664 mm⁴

Panjang berkesan

KL = 1·2000 = 2000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·125664/2000² = 21704 N = 21.7 kN

Jawapan

Pcr = 21.7 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: σcr = 3.084 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·50⁴/64 = 306796 mm⁴

Jejari legaran dan kelangsingan

A = 1963 mm²
r = √(I/A) = √(306796/1963) = 12.5 mm
KL = 2·5000 = 10000 mm
KL/r = 10000/12.5 = 800

Tegasan kritikal

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·200000/800² = 3.084 MPa

Jawapan

σcr = 3.084 MPa
11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 11.63 × 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 = 280·25 = 7000 mm², yf = 120 + 25/2 = 132.5 mm
web: Aw = 18·120 = 2160 mm², yw = 120/2 = 60 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (7000·132.5 + 2160·60)/9160 = 115.4 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 280·25³/12 + 7000·(132.5 − 115.4)² = 2.411 × 10⁶ mm⁴
web: 18·120³/12 + 2160·(60 − 115.4)² = 9.222 × 10⁶ mm⁴
Ix = 2.411 × 10⁶ + 9.222 × 10⁶ = 1.163 × 10⁷ mm⁴ = 11.63 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 11.63 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: σatas = 51.32 MPa

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

Bahagikan kepada dua segi empat tepat

Ukur setiap y dari tepi bawah.

bebibir: Af = 120·30 = 3600 mm², yf = 220 + 30/2 = 235 mm
web: Aw = 20·220 = 4400 mm², yw = 220/2 = 110 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (3600·235 + 4400·110)/8000 = 166.3 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 120·30³/12 + 3600·(235 − 166.3)² = 1.729 × 10⁷ mm⁴
web: 20·220³/12 + 4400·(110 − 166.3)² = 3.167 × 10⁷ mm⁴
Ix = 1.729 × 10⁷ + 3.167 × 10⁷ = 4.895 × 10⁷ mm⁴

Tegasan lenturan

Tepi atas berjarak h − ȳ dari paksi.

y = 250 − 166.3 = 83.75 mm
σ = M·y/I = 3 × 10⁷·83.75/4.895 × 10⁷ = 51.32 MPa

Jawapan

σatas = 51.32 MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 119.8 kPa

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

Tegasan jumlah

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

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 15·3 + 20.5·7 = 188.5 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 = 188.5 − 68.67 = 119.8 kPa

Jawapan

σ′ = 119.8 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ = 89.5 kPa

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

Tegasan jumlah

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

σ = γd·2 + γsat,sand·1 + γsat,clay·2
σ = 16.5·2 + 19.5·1 + 18.5·2 = 89.5 kPa

Jawapan

σ = 89.5 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 11.94 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 = 70 + 25 = 95 kPa ≤ 100 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.06·3/(1 + 1)·log₁₀(95/70) = 11.94 mm

Jawapan

S = 11.94 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 3.627 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 = 3 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.403·3²/1 = 3.627 tahun

Jawapan

t = 3.627 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 134.9 kN

Daya hidrostatik pada permukaan satah: F = ρ·g·yc·A. Ia bertindak pada pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang sentiasa terletak di bawah sentroid.

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 1.5 + 2.5/2 = 2.75 m
A = H·b = 2.5·2 = 5 m²
pintu aird = 1.5 mH = 2.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·2.75·5 = 134.9 kN

Jawapan

F = 134.9 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 2.8 m

Daya hidrostatik pada permukaan satah: F = ρ·g·yc·A. Ia bertindak pada pusat tekanan, ycp = yc + Ic/(ycA), yang sentiasa terletak di bawah sentroid.

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 1 + 3/2 = 2.5 m
A = H·b = 3·3 = 9 m²
pintu aird = 1 mH = 3 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·2.5·9 = 220.7 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) = 2.5 + 6.75/(2.5·9) = 2.8 m

Jawapan

ycp = 2.8 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δp = 30.08 kPa

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.

Kehilangan turus

hf = f·(L/D)·V²/(2g) = 0.025·(50/0.075)·1.9²/(2·9.81) = 3.067 m

Susutan tekanan

Paip itu mengufuk dan halaju tidak berubah, jadi persamaan tenaga dipermudahkan kepada Δp = ρ·g·hf.

Δp = ρ·g·hf = 1000·9.81·3.067 = 30083 Pa = 30.08 kPa

Jawapan

Δp = 30.08 kPa
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δz = 10.71 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 = 0.08/0.03142 = 2.546 m/s
V²/(2g) = 0.3305 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.02·200/0.2 = 20
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 10 + 1.0 = 12.4

Jumlah kehilangan turus

hf = 20·0.3305 = 6.61 m
hm = 12.4·0.3305 = 4.098 m
Δz = hf + hm = 10.71 m

Jawapan

Δz = 10.71 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 20.6 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 = (6 + 3·1.1)·1.1 = 10.23 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 6 + 2·1.1·√(1 + 3²) = 12.96 m
R = A/P = 0.7895 m

Halaju

V = (1/0.012)·0.78952/3·0.00081/2 = 2.013 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 10.23·2.013 = 20.6 m³/s

Jawapan

Q = 20.6 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.001193 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.

Jejari hidraulik

R = D/4 = 0.6/4 = 0.15 m

Selesaikan Manning untuk S

S = (n·V/R2/3)² = (0.013·0.75/0.2823)² = 0.001193

Jawapan

S = 0.001193

Itu ialah penurunan 1.193 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: η = 59.95 %

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 = 1000·9.81·0.025·66 = 16.19 kW

Kecekapan

η = Ph/Pshaft = 16.19/27 = 59.95%

Jawapan

η = 59.95%
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 36.82 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) = (30 + 8)·0.2905 = 11.04 m

Turus pam

H = Δz + hL = 30 + 11.04 = 41.04 m

Kuasa aci

Pshaft = ρ·g·Q·H/η = 1000·9.81·0.075·41.04/0.82 = 36.82 kW

Jawapan

Pshaft = 36.82 kW
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 11353 €

Nilai masa wang: wang hari ini bernilai lebih daripada jumlah yang sama pada masa hadapan, kerana ia boleh memperoleh faedah. Dengan kadar faedah i bagi setiap tempoh, suatu jumlah bertambah sebagai FV = PV·(1 + i)n. Siri bayaran yang sama (anuiti) dinilai dengan menjumlahkan setiap bayaran, yang memberikan formula anuiti.

Kadar dan bilangan tempoh

i = 0.04/4 = 0.01
N = 4·7 = 28

Nilai kini

PV = FV/(1 + i)N = 15 000/1.321 = €11 352.53

Jawapan

PV = €11 352.53
26.Nilai masa wang

Jawapan: FV = 225880 €

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 = 0.048/12 = 0.004
N = 12·29 = 348

Nilai masa hadapan deposit

FV = A·((1 + i)N − 1)/i = 300·(4.012 − 1)/0.004 = €225 880.00

Jawapan

FV = €225 880.00

Anda sendiri membayar €104 400; selebihnya ialah faedah.

27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = −5054 €

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

Nilai kini setiap aliran tunai

CF0 = −60 000
CF1/(1 + 0.09)1 = 12 000/1.09 = 11 009.17
CF2/(1 + 0.09)2 = 21 000/1.188 = 17 675.28
CF3/(1 + 0.09)3 = 23 000/1.295 = 17 760.22
CF4/(1 + 0.09)4 = 12 000/1.412 = 8 501.10

Jumlahkannya

NPV = €−5 054.22

Jawapan

NPV = €−5 054.22

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

28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 2.957 %

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)−4)/i = 80 000/21 500 = 3.721

Selesaikan untuk kadar

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

i = 2%: 3.808
i = 3%: 3.717
IRR = 2.957%

Jawapan

IRR = 2.957%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.6413

Taburan normal: tukar nilai x kepada skor-z, z = (x − μ)/σ, yang mengira sisihan piawai daripada min. Jadual-z (atau Φ(z)) memberikan luas di sebelah kiri z, iaitu P(X < x). Luas di sebelah kanan ialah 1 − Φ(z), dan luas antara dua nilai ialah beza antara dua luas tersebut.

Skor-z

z₁ = (246 − 250)/5 = −0.8
z₂ = (255.25 − 250)/5 = 1.05

Luas antara

P = Φ(1.05) − Φ(−0.8) = 0.8531 − 0.2119 = 0.6413

Jawapan

P = 0.6413
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

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