Latihan peperiksaan FE Awam: pek ulang kaji kilat

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

Soalan baharuKembali ke kursus

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

1Formula dan kaedah

Tindak balas penyokong rasuk

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

Kaedah

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

Kekuda: kaedah sambungan

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

Kaedah

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

Daya ricih & momen lentur

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

Kaedah

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

Pesongan rasuk

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

Lengkokan tiang

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

Sentroid & momen luas kedua

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

Tegasan berkesan dalam tanah

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

Enapan pengukuhan

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

Daya hidrostatik

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

Geseran paip & kehilangan turus

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

Aliran saluran terbuka (Manning)

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

Pam & kuasa pam

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

Nilai masa wang

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

Kaedah

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

NPV & IRR

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

Kaedah

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

Taburan normal

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

Kaedah

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

2Soalan latihan

1.Tindak balas penyokong rasukSederhana
w = 4 kN/mP = 55 kNABRA​ = ?3.5 m1.5 m

Rasuk julur terikat pada dinding di A. Ia membawa beban teragih seragam w dari dinding hingga 3.5 m dan beban titik P pada 3.5 m dari dinding. Cari tindak balas menegak RA pada dinding.

L = 5 mP = 55 kN pada 3.5 mw = 4 kN/m dari 0 hingga 3.5 m
RA = kN
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
P = 35 kNQ = 20 kNADCRD​ = ?1 m2 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 dan beban titik Q pada 1 m dari A. Cari tindak balas RD pada penggelek.

AC = 3 mAD = 8 mP = 35 kN pada 4 mQ = 20 kN pada 1 m
RD = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABCDEFGH35 kN35 kN20 kN4 × 3 m4 m

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

B: 35 kN ↓C: 35 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
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABBCACACB15 kN15 kN5 m4 m2 m

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

rentang = 5 mtinggi = 2 mB ialah 4 m dari Abeban tegak = 15 kNbeban mengufuk = 15 kN ←
FAC = kN
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
w = 3 kN/mABkeratan0.5 m4.5 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 0.5 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 5 mw = 3 kN/m dari 0 hingga 5 mx = 0.5 m
Mx = kN·m
6.Daya ricih & momen lenturSukar
w = 3 kN/mP = 40 kNABkeratan3.5 m2 m0.5 m

Cari momen lentur Mx pada keratan x = 5.5 m dari penyokong A. Gunakan momen lenturan positif jika melendut ke bawah (sagging) dan ricih ke atas pada muka kiri positif.

L = 6 mP = 40 kN pada 3.5 mw = 3 kN/m dari 0 hingga 6 mx = 5.5 m
Mx = kN·m
7.Pesongan rasukSederhana
w = 5 kN/mδL = 2.5 m

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

w = 5 kN/mL = 2.5 mE = 11 GPa (kayu balak)I = 12 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 4 kN/mP = 14 kNδL = 6 m

Satu rasuk disokong mudah membawa beban teragih seragam w dan beban titik P pada pertengahan rentang. Dengan superposisi, cari pesongan pertengahan rentang δmax.

P = 14 kNw = 4 kN/mL = 6 mE = 200 GPa (keluli)I = 57 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 2.5 md = 80 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 = 2.5 mE = 70 GPa (aluminium)d = 80 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
P = 80 kNL = 4 md = ?keratan rentas

Satu tiang bulat pejal sepanjang L diperbuat daripada keluli dan dengan pin pada kedua-dua hujung. Ia mesti menanggung 80 kN dengan faktor keselamatan 3 terhadap lengkokan. Cari diameter terkecil d.

P = 80 kNn = 3L = 4 mE = 200 GPa (keluli)
d = mm
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
1003010014xdimensi dalam mm

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

bf = 100 mmtf = 30 mmtw = 14 mmhw = 100 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
2102801214xM = 80 kN·mdimensi dalam mm

Keratan I simetri mempunyai bebibir selebar 210 mm dan setebal 12 mm, kedalaman keseluruhan 280 mm dan web setebal 14 mm. Ia menanggung momen lentur 80 kN·m pada paksi x. Cari magnitud tegasan lentur σj pada simpang antara web dengan bebibir atas.

B = 210 mmH = 280 mmtf = 12 mmtw = 14 mmM = 80 kN·m
σj = MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 16 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³12 mparas air bumiXz = 9 m

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

z = 9 mzw = 4 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 16.5 kN/m³γsat​ = 20.5 kN/m³3 mlempungγsat​ = 19 kN/m³4 mparas air bumiXz = 5 m

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

z = 5 mzw = 1 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 16.5 kN/m³pasir: γsat = 20.5 kN/m³lempung: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 20 kPapasirlempungCc​ = 0.3, Cr​ = 0.02e0​ = 1σ′0​ = 60 kPaOCR = 34.5 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 4.5 m mempunyai Cc = 0.3, Cr = 0.02 dan e₀ = 1. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 60 kPa dan nisbah pengukuhan lebih ialah OCR = 3. Sebuah bangunan baharu menambah 20 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 4.5 mCc = 0.3Cr = 0.02e0 = 1σ′0 = 60 kPaOCR = 3Δσ = 20 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 3.5 mcv​ = 0.5 m²/tahun3.5 mpasirparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 3.5 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 0.5 m²/tahun. Ia terletak di antara dua lapisan pasir, jadi air mengalir keluar di atas dan di bawah. Bagi pengukuhan purata 50% faktor masa ialah Tv = 0.197. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 50% pengukuhan?

H = 3.5 mcv = 0.5 m²/tahunU = 50%Tv = 0.197saliran berganda
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 1 mH = 2 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 1 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

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

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki gliserin, dengan tepi atasnya 2 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 2 mH = 1 mb = 1.5 mρ = 1260 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 1.1 m/sD = 50 mmL = 50 mf = 0.015

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir pada 1.1 m/s melalui paip mengufuk sepanjang 50 m dengan diameter dalam 50 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.015 dan g = 9.81 m/s². Cari susutan tekanan Δp sepanjang paip dalam kPa.

V = 1.1 m/sL = 50 mD = 50 mmf = 0.015ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 5keluaran bebasH = ?L = 100 m, D = 250 mm, f = 0.0223× lengkuk (K = 0.3)

Satu paip sepanjang 100 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 = 5). Gunakan g = 9.81 m/s². Seberapa tinggi H permukaan takungan mesti berada di atas keluaran paip untuk kadar alir 50 L/s?

Q = 50 L/sL = 100 mD = 250 mmf = 0.022Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×3)Kvalve = 5
H = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 6 my = 1.4 m1.5 : 1n = 0.014, S = 0.0008

Satu saluran konkrit tidak siap trapezoid mempunyai lebar dasar 6 m dan cerun sisi 1.5:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 1.4 m. n Manning = 0.014 dan cerun dasar ialah S = 0.0008. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 6 my = 1.4 mz = 1.5n = 0.014S = 0.0008
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
D = 250 mmn = 0.013, V = 0.75 m/s

Satu pembetung konkrit dengan diameter dalam 250 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 = 250 mmn = 0.013V = 0.75 m/s
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 15 L/sH = 54 m

Satu pam menghantar 15 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 54 m. Kecekapan pam ialah 78% 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 = 15 L/sH = 54 mηpump = 78%ηmotor = 95%g = 9.81 m/s²
Pel = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
PQ = 80 L/sΔz = 5 mL = 150 m, D = 250 mm, f = 0.022, ΣK = 5

Satu pam memindahkan 80 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 150 m dengan diameter dalam 250 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.022; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 5 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 80 L/sΔz = 5 mL = 150 mD = 250 mmf = 0.022ΣK = 5
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun0123…11PV = ?€2 000€2 000€2 000€2 000

Satu anuiti membayar €2 000 pada hujung setiap tahun selama 11 tahun. Kadar faedah ialah 8% setahun. Cari nilai kini PV anuiti itu.

A = €2 000i = 8%n = 11
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan01…36…300€300 000AB = ?A2.4% / 12

Gadai janji €300 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 25 tahun pada 2.4% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah baki hutang sejurus selepas bayaran pada hujung tahun 3? Cari baki tertunggak B.

P = €300 0002.4% / 12N = 300k = 36
B = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun01234−45 00010 00021 00015 00017 000

Satu pelaburan sebanyak €45 000 memberikan aliran tunai berikut pada akhir tahun 1 hingga 4: €10 000, €21 000, €15 000, €17 000. Kos modal ialah 9%. Cari nilai kini bersih NPV.

r = 9%CF0 = −45 000CF1 = 10 000CF2 = 21 000CF3 = 15 000CF4 = 17 000
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun012−25 00017 00018 000

Satu projek berkos €25 000 dan memberi pulangan €17 000, €18 000 pada akhir tahun 1 hingga 2. Cari kadar pulangan dalamannya IRR dalam peratus.

CF0 = −25 000CF1 = 17 000CF2 = 18 000
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
192 kg188.8 kgT = X₁ + … + X₁₆?

Jisim kotak adalah tak bersandar dan normal dengan min 12 kg dan sisihan piawai 0.8 kg. Cari kebarangkalian P bahawa jumlah jisim 16 daripadanya di bawah 188.8 kg. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μ = 12 kgσ = 0.8 kgn = 16< 188.8 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: RA = 69 kN

Keseimbangan julur: penyokong tetap boleh menolak ke atas dan juga menentang putaran, maka ia memberikan tindak balas menegak RA dan momen tindak balas MA. ΣFy = 0 memberikan RA, dan momen pada dinding memberikan MA = Σ(beban × jarak dari dinding). Beban teragih bertindak sebagai daya paduannya pada sentroid gambar rajah beban.

Daya paduan beban teragih

W = 4·3.5 = 14 kN, x̄ = 1.75 m

Keseimbangan menegak

RA = P + W = 55 + 14 = 69 kN

Jawapan

RA = 69 kN
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RD = 7 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 = 35·1
RD = 7 kN
VC = 35 − 7 = 28 kN

Jawapan

RD = 7 kN
3.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: 40.31 kN (T), BC: 40.31 kN (T), CD: 27.19 kN (T), DE: 27.19 kN (T), FG: 54.38 kN (C), GH: 54.38 kN (C), AF: 67.19 kN (C), HE: 45.31 kN (C), BF: 35 kN (T), CG: 20 kN (C), DH: 0, FC: 23.44 kN (T), HC: 45.31 kN (T)

Jawapan

Anggota daya sifar: DH
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FAC = 3 kN

Kaedah sambungan: setiap pin kekuda berada dalam keseimbangan, jadi ΣFx = 0 dan ΣFy = 0 pada setiap sambungan. Mulakan pada sambungan dengan paling banyak dua daya anggota yang tidak diketahui. Hasil negatif bermaksud anggota berada dalam mampatan.

ABBCACACB15 kN15 kNAy​Cy​Ax​

Tindak balas penyokong

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

ΣMA = 0: Cy·5 = 15·4 − 15·2 → Cy = 6 kN
ΣFy = 0: Ay = 15 − 6 = 9 kN
ΣFx = 0: Ax = 15 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 = 2/2.236 = 0.8944, cos γ = 1/2.236 = 0.4472
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −6/0.8944 = −6.708 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−6.708)·0.4472 = 3 kN

Jawapan

FAC = 3 kN (tegangan)
5.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 3.375 kN·m

Kaedah keratan: potong rasuk di tempat yang anda mahu mencari daya dalaman dan simpan satu sebelah. Daya ricih V mengimbangi daya tegak pada sebelah itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya pada potongan.

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 3·5 = 15 kN, bertindak pada x̄ = 2.5 m
ΣMA = 0: RB·5 = 3·5·2.5
RB = 37.5/5 = 7.5 kN
ΣFy = 0: RA = 15 − 7.5 = 7.5 kN
w = 3 kN/mABRA​ = 7.5RB​ = 7.5keratan0.5 m4.5 m

Potong pada x = 0.5 m dan simpan bahagian kiri

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

M = RA·x − (setiap beban di kiri keratan × jaraknya ke keratan)
Mx = 7.5·0.5 − 3·0.5·0.25 = 3.375 kN·m

Jawapan

Mx = 3.375 kN·m
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: Mx = 15.79 kN·m

Kaedah keratan: potong rasuk di tempat yang anda mahu mencari daya dalaman dan simpan satu sebelah. Daya ricih V mengimbangi daya tegak pada sebelah itu, dan momen lentur M mengimbangi momennya pada potongan.

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk.

Paduan UDL: W = w·ℓ = 3·6 = 18 kN, bertindak pada x̄ = 3 m
ΣMA = 0: RB·6 = 40·3.5 + 3·6·3
RB = 194/6 = 32.33 kN
ΣFy = 0: RA = 58 − 32.33 = 25.67 kN
w = 3 kN/mP = 40 kNABRA​ = 25.67RB​ = 32.33keratan3.5 m2 m0.5 m

Potong pada x = 5.5 m dan simpan bahagian kiri

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

M = RA·x − (setiap beban di kiri keratan × jaraknya ke keratan)
Mx = 25.67·5.5 − 40·(5.5 − 3.5) − 3·5.5·2.75 = 15.79 kN·m

Jawapan

Mx = 15.79 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 19.27 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 = 5 N/mm, L = 2500 mm
EI = 1.32 × 10¹¹ N·mm²

Pesongan

δmax = 5wL⁴/(384EI) = 5·5·2500⁴/(384·1.32 × 10¹¹) = 19.27 mm

Jawapan

δmax = 19.27 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 11.45 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 = 14000 N, w = 4 N/mm, L = 6000 mm, EI = 1.14 × 10¹³ N·mm²

Setiap beban secara berasingan

δP = PL³/(48EI) = 14000·6000³/(48·1.14 × 10¹³) = 5.526 mm
δw = 5wL⁴/(384EI) = 5·4·6000⁴/(384·1.14 × 10¹³) = 5.921 mm

Tambahkannya

δmax = 5.526 + 5.921 = 11.45 mm

Jawapan

δmax = 11.45 mm
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 222.3 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·80⁴/64 = 2.011 × 10⁶ mm⁴

Panjang berkesan

KL = 1·2500 = 2500 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·2.011 × 10⁶/2500² = 222253 N = 222.3 kN

Jawapan

Pcr = 222.3 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: d = 79.34 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 = 3·80000 = 240000 N
KL = 1·4000 = 4000 mm

Selesaikan untuk diameter

d = (64·n·P·(KL)²/(π³E))^(1/4) = (64·240000·4000²/(π³·200000))^(1/4) = 79.34 mm

Jawapan

d = 79.34 mm

Semak: kelangsingan KL/r ialah 201.7, jadi tiang itu langsing dan Euler terpakai.

11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 5.425 × 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 = 100·30 = 3000 mm², yf = 100 + 30/2 = 115 mm
web: Aw = 14·100 = 1400 mm², yw = 100/2 = 50 mm

Sentroid

ȳ = (Afyf + Awyw)/(Af + Aw) = (3000·115 + 1400·50)/4400 = 94.32 mm

Teorem paksi selari

bebibir: 100·30³/12 + 3000·(115 − 94.32)² = 1.508 × 10⁶ mm⁴
web: 14·100³/12 + 1400·(50 − 94.32)² = 3.916 × 10⁶ mm⁴
Ix = 1.508 × 10⁶ + 3.916 × 10⁶ = 5.425 × 10⁶ mm⁴ = 5.425 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 5.425 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: σj = 92.98 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.

Segi empat tepat luar tolak dua potongan sisi

Kedua-dua potongan bersama selebar (B − tw) dan setinggi hw = H − 2tf, dan berkongsi paksi x.

hw = 280 − 2·12 = 256 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (210·280³ − 196·256³)/12
Ix = 1.101 × 10⁸ mm⁴

Tegasan lenturan

y = 140 − 12 = 128 mm
σ = M·y/I = 8 × 10⁷·128/1.101 × 10⁸ = 92.98 MPa

Jawapan

σj = 92.98 MPa
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 107.4 kPa

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

Tegasan jumlah

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

σ = γd·zw + γsat·(z − zw) = 16·4 + 18.5·5 = 156.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·5 = 49.05 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 156.5 − 49.05 = 107.4 kPa

Jawapan

σ′ = 107.4 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 56.26 kPa

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

Tegasan jumlah

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

σ = γd·1 + γsat,sand·2 + γsat,clay·2
σ = 16.5·1 + 20.5·2 + 19·2 = 95.5 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·4 = 39.24 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 95.5 − 39.24 = 56.26 kPa

Jawapan

σ′ = 56.26 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 5.622 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 = 3·60 = 180 kPa

Bandingkan dengan tekanan prapengukuhan

σ′f = 60 + 20 = 80 kPa ≤ 180 kPa

Enapan

Lempung kekal pada garis pemampatan semulanya.

S = Cr·H/(1 + e0)·log₁₀(σ′f/σ′0) = 0.02·4.5/(1 + 1)·log₁₀(80/60) = 5.622 mm

Jawapan

S = 5.622 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 1.207 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 = 3.5/2 = 1.75 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.197·1.75²/0.5 = 1.207 tahun

Jawapan

t = 1.207 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 39.24 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 + 2/2 = 2 m
A = H·b = 2·1 = 2 m²
pintu aird = 1 mH = 2 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·2·2 = 39.24 kN

Jawapan

F = 39.24 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 2.533 m

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

Kedalaman sentroid dan luas

yc = d + H/2 = 2 + 1/2 = 2.5 m
A = H·b = 1·1.5 = 1.5 m²
pintu aird = 2 mH = 1 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9.81·2.5·1.5 = 46.35 kN

Pusat tekanan

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

Ic = b·H³/12 = 1.5·1³/12 = 0.125 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 2.5 + 0.125/(2.5·1.5) = 2.533 m

Jawapan

ycp = 2.533 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δp = 9.075 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) = 0.015·(50/0.05)·1.1²/(2·9.81) = 0.9251 m

Susutan tekanan

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

Δp = ρ·g·hf = 1000·9.81·0.9251 = 9075 Pa = 9.075 kPa

Jawapan

Δp = 9.075 kPa
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: H = 0.8567 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 = 0.05/0.04909 = 1.019 m/s
V²/(2g) = 0.05288 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.022·100/0.25 = 8.8
ΣK = 0.5 + 3·0.3 + 5 = 6.4

Persamaan tenaga

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

H = (1 + 8.8 + 6.4)·0.05288 = 0.8567 m

Jawapan

H = 0.8567 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 23.31 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 + 1.5·1.4)·1.4 = 11.34 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 6 + 2·1.4·√(1 + 1.5²) = 11.05 m
R = A/P = 1.026 m

Halaju

V = (1/0.014)·1.0262/3·0.00081/2 = 2.056 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 11.34·2.056 = 23.31 m³/s

Jawapan

Q = 23.31 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.003833 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 = 0.25/4 = 0.0625 m

Selesaikan Manning untuk S

S = (n·V/R2/3)² = (0.013·0.75/0.1575)² = 0.003833

Jawapan

S = 0.003833

Itu ialah penurunan 3.833 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pel = 10.72 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 = 1000·9.81·0.015·54 = 7.946 kW

Kuasa aci

Pshaft = 7.946/0.78 = 10.19 kW

Kuasa elektrik

Pel = 10.19/0.95 = 10.72 kW

Jawapan

Pel = 10.72 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 7.464 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 = 0.08/0.04909 = 1.63 m/s
V²/(2g) = 0.1354 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (13.2 + 5)·0.1354 = 2.464 m

Turus pam

Kedua-dua permukaan terbuka dan hampir pegun, jadi sebutan tekanan dan halaju tersingkir.

H = Δz + hL = 5 + 2.464 = 7.464 m

Jawapan

H = 7.464 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 14278 €

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.

Faktor anuiti

(1 − (1 + i)−n)/i = (1 − 0.4289)/0.08 = 7.139

Nilai kini

PV = 2 000·7.139 = €14 277.93

Jawapan

PV = €14 277.93
26.Nilai masa wang

Jawapan: B = 272749 €

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

Bayaran bulanan

i = 0.002, N = 300
A = 300 000·0.002/(1 − (1 + 0.002)−300) = €1 330.79

Nilai kini bayaran yang tinggal

Apa sahaja yang masih terhutang mesti dilunaskan tepat oleh bayaran yang tinggal.

N − k = 300 − 36 = 264
B = 1331·(1 − (1 + 0.002)−264)/0.002 = €272 749.48

Jawapan

B = €272 749.48
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = 5476 €

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 = −45 000
CF1/(1 + 0.09)1 = 10 000/1.09 = 9 174.31
CF2/(1 + 0.09)2 = 21 000/1.188 = 17 675.28
CF3/(1 + 0.09)3 = 15 000/1.295 = 11 582.75
CF4/(1 + 0.09)4 = 17 000/1.412 = 12 043.23

Jumlahkannya

NPV = €5 475.57

Jawapan

NPV = €5 475.57

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

28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 25.41 %

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

Kurung IRR

NPV menurun apabila kadar meningkat, jadi IRR terletak antara kadar dengan NPV positif dan kadar dengan NPV negatif.

NPV(25%) = 120.00
NPV(30%) = −1 272.19

Sempitkan

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

IRR ≈ 25 + 5·120.00/(120.00 − (−1 272.19)) = 25.43%
tepat: NPV(25.41%) = 0 → IRR = 25.41%

Jawapan

IRR = 25.41%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.1587

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 = 192 kg, σT = 0.8·√16 = 3.2 kg

Piawaikan

z = (188.8 − 192)/3.2 = −1

Kebarangkalian

P = Φ(−1) = 0.1587

Jawapan

P = 0.1587
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