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 = 6 kN/mP = 60 kNABMA​ = ?3.5 m0.5 m1 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 4 m dari dinding. Cari magnitud momen tindak balas MA pada dinding.

L = 5 mP = 60 kN pada 4 mw = 6 kN/m dari 0 hingga 3.5 m
MA = kN·m
2.Tindak balas penyokong rasukSukar
w = 6 kN/mP = 55 kNABRA​RB​ = ?1.5 m1.5 m2 m

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

L = 5 mP = 55 kN pada 1.5 mw = 6 kN/m dari 3 hingga 5 m
RB = kN
3.Kekuda: kaedah sambunganSederhana
ABBCACACB25 kN4 m1 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 1 m dari Abeban tegak = 25 kN
FAC = kN
4.Kekuda: kaedah sambunganSukar
ABCDEFGH25 kN35 kN25 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: 25 kN ↓D: 35 kN ↓H: 25 kN ←
  1. 1anggota AB
  2. 2anggota BC
  3. 3anggota CD
  4. 4anggota DE
  5. 5anggota FG
  6. 6anggota GH
  7. 7anggota AF
  8. 8anggota HE
  9. 9anggota BF
  10. 10anggota CG
  11. 11anggota DH
  12. 12anggota FC
  13. 13anggota HC
5.Daya ricih & momen lenturSederhana
P1​ = 15 kNP2​ = 40 kNABC1 m7 m1.5 m

Rasuk itu bertumpu pada pin di A dan penggelek di B serta menjulur melepasi B sejauh 1.5 m hingga hujung bebas C. Ia membawa beban titik P1 di antara penyokong dan beban titik P2 pada C. Cari daya ricih Vx sejurus di sebelah kiri penyokong B. Gunakan momen sagging sebagai positif dan daya ricih ke atas pada muka kiri sebagai positif.

L = 9.5 mP1 = 15 kN pada 1 mP2 = 40 kN pada 9.5 mpenyokong pada x = 0 dan x = 8 m
Vx = kN
6.Daya ricih & momen lenturSukar
6 kN/m30 kN10 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.

30 kN @ 0 m10 kN @ 12 m6 kN/m, 2–8 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
w = 5 kN/mP = 14 kNABδ2.5 m

Julur membawa beban teragih seragam w sepanjang keseluruhan panjangnya dan beban titik P pada hujung bebasnya. Dengan menggunakan superposisi, cari pesongan δ pada hujung bebas.

P = 14 kNw = 5 kN/mL = 2.5 mE = 11 GPa (kayu balak)I = 120 × 10⁶ mm⁴
δ = mm
8.Pesongan rasukSukar
w = 12 kN/mP = 21 kNδL = 3 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 = 21 kNw = 12 kN/mL = 3 mE = 70 GPa (aluminium)I = 120 × 10⁶ mm⁴
δmax = mm
9.Lengkokan tiangSederhana
PL = 5 md = 80 mmkeratan rentas

Satu tiang sepanjang L diperbuat daripada aluminium dan dengan pangkal tetap dan bahagian atas bebas. Dengan formula Euler, cari beban lengkokan kritikal Pcrnya.

L = 5 mE = 70 GPa (aluminium)d = 80 mm
Pcr = kN
10.Lengkokan tiangSukar
PL = 1 md = 30 mmkeratan rentas

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

L = 1 mE = 70 GPa (aluminium)d = 30 mm
σcr = MPa
11.Sentroid & momen luas keduaSederhana
1204201214xdimensi dalam mm

Keratan I simetri mempunyai bebibir selebar 120 mm dan setebal 12 mm, kedalaman keseluruhan 420 mm dan web setebal 14 mm. Cari momen luas keduanya Ix pada paksi sentroid mengufuk x.

B = 120 mmH = 420 mmtf = 12 mmtw = 14 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas keduaSukar
100 mm240 mm156 mm40 × 30xIx​ = ?

Plat 100 mm × 240 mm mempunyai potongan segi empat tepat selebar 40 mm dan setinggi 30 mm, berpusat pada garis tengah menegak dengan pusatnya 156 mm di atas bahagian bawah. Cari momen luas kedua Ix pada paksi mengufuk melalui sentroid.

b = 100 mmh = 240 mmpotongan: 40 × 30 mmpusat lubang: y = 156 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanahSederhana
pasirγd​ = 17 kN/m³γsat​ = 18.5 kN/m³13 mparas air bumiXz = 3 m

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

z = 3 mzw = 1 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 17 kN/m³pasir: γsat = 18.5 kN/m³
σ′ = kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanahSukar
pasirγd​ = 15.5 kN/m³γsat​ = 19.5 kN/m³5 mlempungγsat​ = 19 kN/m³6 mparas air bumiXz = 8 m

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

z = 8 mzw = 4 mγw = 9.81 kN/m³pasir: γd = 15.5 kN/m³pasir: γsat = 19.5 kN/m³lempung: γsat = 19 kN/m³
σ′ = kPa
15.Enapan pengukuhanSederhana
Δσ = 160 kPapasirlempungCc​ = 0.2, Cr​ = 0.06e0​ = 0.9σ′0​ = 110 kPaOCR = 1.52 mparas air bumi

Satu lapisan lempung terkukuh lebih setebal 2 m mempunyai Cc = 0.2, Cr = 0.06 dan e₀ = 0.9. Pada kedalaman tengahnya tegasan berkesan menegak ialah 110 kPa dan nisbah pengukuhan lebih ialah OCR = 1.5. Sebuah bangunan baharu menambah 160 kPa tegasan menegak pada kedalaman tengah. Cari enapan pengukuhan primer S dalam mm.

H = 2 mCc = 0.2Cr = 0.06e0 = 0.9σ′0 = 110 kPaOCR = 1.5Δσ = 160 kPa
S = mm
16.Enapan pengukuhanSukar
pasirlempungH = 8 mcv​ = 2.5 m²/tahun8 mbatuan tak telapparas air bumi

Satu lapisan lempung setebal 8 m mempunyai pekali pengukuhan cv = 2.5 m²/tahun. Ia terletak di atas batuan tak telap, dengan pasir di atasnya, jadi air mengalir keluar hanya di atas. Bagi pengukuhan purata 80% faktor masa ialah Tv = 0.567. Berapa tahun t yang diambil oleh lapisan itu untuk mencapai 80% pengukuhan?

H = 8 mcv = 2.5 m²/tahunU = 80%Tv = 0.567saliran tunggal
t = tahun
17.Daya hidrostatikSederhana
pintu aird = 3 mH = 1.5 m

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 1.5 m terletak pada dinding tangki air, dengan tepi atasnya 3 m di bawah permukaan. Cari daya hidrostatik paduan F pada pintu air itu.

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

Satu pintu air segi empat tepat menegak selebar 3 m terletak pada dinding tangki gliserin, dengan tepi atasnya 1.5 m di bawah permukaan. Cari kedalaman ycp pusat tekanan di bawah permukaan.

d = 1.5 mH = 2 mb = 3 mρ = 1260 kg/m³g = 9.81 m/s²
ycp = m
19.Geseran paip & kehilangan turusSederhana
V = 2.8 m/sD = 100 mmL = 150 mf = 0.03

Air (ρ = 1000 kg/m³) mengalir pada 2.8 m/s melalui paip mengufuk sepanjang 150 m dengan diameter dalam 100 mm. Gunakan faktor geseran Darcy f = 0.03 dan g = 9.81 m/s². Cari susutan tekanan Δp sepanjang paip dalam kPa.

V = 2.8 m/sL = 150 mD = 100 mmf = 0.03ρ = 1000 kg/m³
Δp = kPa
20.Geseran paip & kehilangan turusSukar
K = 0.2Δz = ?L = 300 m, D = 300 mm, f = 0.0152× lengkuk (K = 0.3)

Dua takungan terbuka disambung oleh paip sepanjang 300 m dengan diameter dalam 300 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.015. Kehilangan kecil ialah masukan bertepi segi empat (K = 0.5), 2 lengkuk (K = 0.3 setiap satu), injap (K = 0.2) dan keluaran ke dalam takungan bawah (K = 1.0). Gunakan g = 9.81 m/s². Apakah beza aras air Δz antara takungan yang memberikan kadar alir 75 L/s?

Q = 75 L/sL = 300 mD = 300 mmf = 0.015Kentrance = 0.5Kbend = 0.3 (×2)Kvalve = 0.2Kexit = 1.0
Δz = m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)Sederhana
b = 2 my = 1 m3 : 1n = 0.015, S = 0.0008

Satu saluran kerja bata trapezoid mempunyai lebar dasar 2 m dan cerun sisi 3:1 (mengufuk:menegak). Air mengalir secara seragam sedalam 1 m. n Manning = 0.015 dan cerun dasar ialah S = 0.0008. Cari kadar alir Q dalam m³/s.

b = 2 my = 1 mz = 3n = 0.015S = 0.0008
Q = m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)Sukar
b = 2 my = 1.8 m1 : 1n = 0.022, Q = 12 m³/s

Satu saluran tanah bersih trapezoid dengan lebar dasar 2 m dan cerun sisi 1:1 (mengufuk:menegak) mesti membawa 12 m³/s dalam aliran seragam pada kedalaman 1.8 m. n Manning = 0.022. Cari cerun dasar yang diperlukan S (dalam m/m).

Q = 12 m³/sb = 2 my = 1.8 mz = 1n = 0.022
S = m/m
23.Pam & kuasa pamSederhana
PQ = 60 L/sH = 16 m

Satu pam dengan kecekapan 65% menghantar 60 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) melawan turus 16 m. Gunakan g = 9.81 m/s². Cari kuasa aci Pshaft yang diperlukan, dalam kW.

Q = 60 L/sH = 16 mη = 65%g = 9.81 m/s²
Pshaft = kW
24.Pam & kuasa pamSukar
300 kPa (tolok)PQ = 20 L/sΔz = 18 mL = 150 m, D = 100 mm, f = 0.02, ΣK = 6

Satu pam memindahkan 20 L/s air (ρ = 1000 kg/m³) dari takungan bawah yang terbuka ke tangki atas yang permukaan airnya 18 m lebih tinggi. Paip itu sepanjang 150 m dengan diameter dalam 100 mm dan faktor geseran Darcy f = 0.02; jumlah pekali kehilangan kecil ialah ΣK = 6 (masukan dan keluaran disertakan). Gunakan g = 9.81 m/s². Tangki atas tertutup dan udara di atas airnya berada pada tekanan tolok 300 kPa. Cari turus H yang mesti ditambah oleh pam.

Q = 20 L/sΔz = 18 mL = 150 mD = 100 mmf = 0.02ΣK = 6ptank = 300 kPa
H = m
25.Nilai masa wangSederhana
tahun012PV = ?€15 000

Anda memerlukan €15 000 dalam 2 tahun. Sebuah akaun membayar 4.8% setahun, dikompaun setiap bulan. Berapakah yang mesti anda depositkan hari ini? Cari nilai kini PV.

FV = €15 0004.8% / 12n = 2
PV = €
26.Nilai masa wangSukar
bulan01…240…360€300 000AB = ?A7.2% / 12

Gadai janji €300 000 dibayar balik dengan bayaran bulanan yang sama sepanjang 30 tahun pada 7.2% setahun, dimajmukkan setiap bulan. Berapakah baki hutang sejurus selepas bayaran pada hujung tahun 20? Cari baki tertunggak B.

P = €300 0007.2% / 12N = 360k = 240
B = €
27.NPV & IRRSederhana
tahun0123−20 0007 0005 0008 000

Satu pelaburan sebanyak €20 000 memberikan aliran tunai berikut pada akhir tahun 1 hingga 3: €7 000, €5 000, €8 000. Kos modal ialah 5%. Cari nilai kini bersih NPV.

r = 5%CF0 = −20 000CF1 = 7 000CF2 = 5 000CF3 = 8 000
NPV = €
28.NPV & IRRSukar
tahun012−20 00013 00011 500

Satu projek berkos €20 000 dan memberi pulangan €13 000, €11 500 pada akhir tahun 1 hingga 2. Cari kadar pulangan dalamannya IRR dalam peratus.

CF0 = −20 000CF1 = 13 000CF2 = 11 500
IRR = %
29.Taburan normalSederhana
108 kg104.4 kgT = X₁ + … + X₉?

Jisim kotak adalah tak bersandar dan normal dengan min 12 kg dan sisihan piawai 0.8 kg. Cari kebarangkalian P bahawa jumlah jisim 9 daripadanya melebihi 104.4 kg. Bundarkan z kepada dua tempat perpuluhan.

μ = 12 kgσ = 0.8 kgn = 9> 104.4 kg
P =
30.Taburan normalSukar
557085100115130145markahbawah 85%

skor IQ bertaburan normal dengan min 100 markah dan sisihan piawai 15 markah. Seret titik pemotong supaya 85% terbawah yang berlorek berada di sebelah kirinya. Cari titik pemotong x.

μ = 100 markahσ = 15 markah85%
x = markah

3Larutan

1.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: MA = 276.8 kN·m

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 = 6·3.5 = 21 kN, x̄ = 1.75 m

Momen pada dinding

MA = P·a + W·x̄ = 60·4 + 21·1.75 = 276.8 kN·m

Jawapan

MA = 276.8 kN·m
2.Tindak balas penyokong rasuk

Jawapan: RB = 26.1 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 = 6 kN/mP = 55 kNABRA​RB​1.5 m1.5 m2 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 = 6·2 = 12 kN, bertindak pada x̄ = 4 m
ΣMA = 0: RB·5 = 55·1.5 + 6·2·4
RB = 130.5/5 = 26.1 kN
ΣFy = 0: RA = 67 − 26.1 = 40.9 kN

Jawapan

RB = 26.1 kN
3.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: FAC = 6.25 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.

ABBCACACB25 kNAy​Cy​

Tindak balas penyokong

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

ΣMA = 0: Cy·4 = 25·1 → Cy = 6.25 kN
ΣFy = 0: Ay = 25 − 6.25 = 18.75 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 = 3/4.243 = 0.7071, cos γ = 3/4.243 = 0.7071
ΣFy = 0: Cy + FBC·sin γ = 0 → FBC = −6.25/0.7071 = −8.839 kN
ΣFx = 0: −FAC − FBC·cos γ = 0 → FAC = −(−8.839)·0.7071 = 6.25 kN

Jawapan

FAC = 6.25 kN (tegangan)
4.Kekuda: kaedah sambungan

Jawapan: anggota CG

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

Sendi G

FG dan GH terletak pada satu garis lurus dan sendi tidak membawa beban. Mengimbangkan daya merentasi garisan itu meninggalkan hanya CG.

ΣF⊥ = 0 → FCG = 0

Semak dengan kaedah sendi

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

AB: 17.92 kN (T), BC: 17.92 kN (T), CD: 37.08 kN (T), DE: 37.08 kN (T), FG: 52.5 kN (C), GH: 52.5 kN (C), AF: 53.65 kN (C), HE: 46.35 kN (C), BF: 25 kN (T), CG: 0, DH: 35 kN (T), FC: 11.98 kN (T), HC: 11.98 kN (C)

Jawapan

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

Jawapan: Vx = −9.375 kN

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

Tindak balas penyokong

Keseimbangan seluruh rasuk. Beban juluran juga bertindak pada A.

ΣMA = 0: RB·8 = 15·1 + 40·9.5
RB = 395/8 = 49.38 kN
ΣFy = 0: RA = 55 − 49.38 = 5.625 kN

Keratan sejurus di sebelah kiri B dan simpan bahagian kiri

Vx = RA − P1 = 5.625 − 15 = −9.375 kN

Jawapan

Vx = −9.375 kN
6.Daya ricih & momen lentur

Jawapan: B (x = 2 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 = 51.33 kN, R2 = 24.67 kN

Momen lentur pada setiap tanda

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

MA = 0, MB = −60 kN·m, MC = −29.33, MD = −22.67, ME = −40, MF = −20, MG = 0

Jawapan

Tanda B: MB = −60 kN·m
7.Pesongan rasuk

Jawapan: δ = 73.74 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 = 5 N/mm, L = 2500 mm
EI = 1.32 × 10¹² N·mm²

Setiap beban secara berasingan

δP = PL³/(3EI) = 14000·2500³/(3·1.32 × 10¹²) = 55.24 mm
δw = wL⁴/(8EI) = 5·2500⁴/(8·1.32 × 10¹²) = 18.5 mm

Tambahkannya

δ = 55.24 + 18.5 = 73.74 mm

Jawapan

δ = 73.74 mm
8.Pesongan rasuk

Jawapan: δmax = 2.913 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 = 21000 N, w = 12 N/mm, L = 3000 mm, EI = 8.4 × 10¹² N·mm²

Setiap beban secara berasingan

δP = PL³/(48EI) = 21000·3000³/(48·8.4 × 10¹²) = 1.406 mm
δw = 5wL⁴/(384EI) = 5·12·3000⁴/(384·8.4 × 10¹²) = 1.507 mm

Tambahkannya

δmax = 1.406 + 1.507 = 2.913 mm

Jawapan

δmax = 2.913 mm
9.Lengkokan tiang

Jawapan: Pcr = 13.89 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 = 2·5000 = 10000 mm

Beban kritikal

Pcr = π²EI/(KL)² = π²·70000·2.011 × 10⁶/10000² = 13891 N = 13.89 kN

Jawapan

Pcr = 13.89 kN
10.Lengkokan tiang

Jawapan: σcr = 38.86 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·30⁴/64 = 39761 mm⁴

Jejari legaran dan kelangsingan

A = 706.9 mm²
r = √(I/A) = √(39761/706.9) = 7.5 mm
KL = 1·1000 = 1000 mm
KL/r = 1000/7.5 = 133.3

Tegasan kritikal

σcr = π²E/(KL/r)² = π²·70000/133.3² = 38.86 MPa

Jawapan

σcr = 38.86 MPa
11.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 192.3 × 10⁶ mm⁴

Momen luas kedua: bagi segi empat tepat pada paksi sentroidnya sendiri I = bh³/12, dan pada tapaknya bh³/3 (teorem paksi selari I = Ic + A·d²). Lubang dikendalikan dengan menolak I-nya, selagi kedua-dua bahagian berkongsi paksi yang sama. Modulus keratan kenyal ialah S = I/c, dengan c ialah jarak ke gentian paling luar.

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 = 420 − 2·12 = 396 mm
Ix = (B·H³ − (B − tw)·hw³)/12 = (120·420³ − 106·396³)/12
Ix = 1.923 × 10⁸ mm⁴ = 192.3 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 192.3 × 10⁶ mm⁴
12.Sentroid & momen luas kedua

Jawapan: Ix = 113.5 × 10⁶ mm⁴

Keratan dengan lubang: anggap lubang sebagai luas negatif. Sentroidnya ialah ȳ = (A₁y₁ − A₂y₂)/(A₁ − A₂), dengan A₁, y₁ untuk plat penuh dan A₂, y₂ untuk lubang. Untuk momen luas kedua pada paksi sentroid, gunakan teorem paksi selari bagi setiap bahagian dan tolak lubang: I = (Ic1 + A₁d₁²) − (Ic2 + A₂d₂²), dengan d jarak dari sentroid setiap bahagian ke paksi melalui ȳ. Segi empat tepat mempunyai Ic = bh³/12 dan bulatan Ic = πd⁴/64.

Sentroid

ȳ = (24000·120 − 1200·156)/(24000 − 1200) = 118.1 mm

Plat penuh pada ȳ

100·240³/12 + 24000·1.895² = 115.3 × 10⁶ mm⁴

Lubang pada ȳ

40·30³/12 + 1200·37.89² = 1.813 × 10⁶ mm⁴

Tolak

Ix = 113.5 × 10⁶ mm⁴

Jawapan

Ix = 113.5 × 10⁶ mm⁴
13.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 34.38 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) = 17·1 + 18.5·2 = 54 kPa

Tekanan air liang

Tekanan air bertambah dengan kedalaman di bawah paras air bumi.

u = γw·(z − zw) = 9.81·2 = 19.62 kPa

Tegasan berkesan

σ′ = σ − u = 54 − 19.62 = 34.38 kPa

Jawapan

σ′ = 34.38 kPa
14.Tegasan berkesan dalam tanah

Jawapan: σ′ = 99.26 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·4 + γsat,sand·1 + γsat,clay·3
σ = 15.5·4 + 19.5·1 + 19·3 = 138.5 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 = 138.5 − 39.24 = 99.26 kPa

Jawapan

σ′ = 99.26 kPa
15.Enapan pengukuhan

Jawapan: S = 56.15 mm

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

Tekanan prapengukuhan

σ′p = OCR·σ′0 = 1.5·110 = 165 kPa

Bandingkan dengan tekanan prapengukuhan

σ′f = 110 + 160 = 270 kPa > 165 kPa

Enapan

Pemampatan semula sehingga σ′p, pemampatan dara selepasnya.

S = 0.06·2/(1 + 0.9)·log₁₀(165/110) + 0.2·2/(1 + 0.9)·log₁₀(270/165)
S = 11.12 + 45.03 = 56.15 mm

Jawapan

S = 56.15 mm
16.Enapan pengukuhan

Jawapan: t = 14.52 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 = 8 m

Masa

t = Tv·Hdr²/cv = 0.567·8²/2.5 = 14.52 tahun

Jawapan

t = 14.52 tahun
17.Daya hidrostatik

Jawapan: F = 82.77 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 = 3 + 1.5/2 = 3.75 m
A = H·b = 1.5·1.5 = 2.25 m²
pintu aird = 3 mH = 1.5 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1000·9.81·3.75·2.25 = 82.77 kN

Jawapan

F = 82.77 kN
18.Daya hidrostatik

Jawapan: ycp = 2.633 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 = 1.5 + 2/2 = 2.5 m
A = H·b = 2·3 = 6 m²
pintu aird = 1.5 mH = 2 mF

Daya paduan

F = ρ·g·yc·A = 1260·9.81·2.5·6 = 185.4 kN

Pusat tekanan

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

Ic = b·H³/12 = 3·2³/12 = 2 m⁴
ycp = yc + Ic/(yc·A) = 2.5 + 2/(2.5·6) = 2.633 m

Jawapan

ycp = 2.633 m
19.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δp = 176.4 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) = 0.03·(150/0.1)·2.8²/(2·9.81) = 17.98 m

Susutan tekanan

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

Δp = ρ·g·hf = 1000·9.81·17.98 = 176400 Pa = 176.4 kPa

Jawapan

Δp = 176.4 kPa
20.Geseran paip & kehilangan turus

Jawapan: Δz = 0.9927 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 = 0.075/0.07069 = 1.061 m/s
V²/(2g) = 0.05738 m

Pekali kehilangan

f·L/D = 0.015·300/0.3 = 15
ΣK = 0.5 + 2·0.3 + 0.2 + 1.0 = 2.3

Jumlah kehilangan turus

hf = 15·0.05738 = 0.8607 m
hm = 2.3·0.05738 = 0.132 m
Δz = hf + hm = 0.9927 m

Jawapan

Δz = 0.9927 m
21.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: Q = 6.712 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 = (2 + 3·1)·1 = 5 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 2 + 2·1·√(1 + 3²) = 8.325 m
R = A/P = 0.6006 m

Halaju

V = (1/0.015)·0.60062/3·0.00081/2 = 1.342 m/s

Kadar alir

Q = A·V = 5·1.342 = 6.712 m³/s

Jawapan

Q = 6.712 m³/s
22.Aliran saluran terbuka (Manning)

Jawapan: S = 0.001563 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 + 1·1.8)·1.8 = 6.84 m²
P = b + 2y·√(1 + z²) = 2 + 2·1.8·√(1 + 1²) = 7.091 m
R = A/P = 0.9646 m

Selesaikan Manning untuk S

S1/2 = n·Q/(A·R2/3) = 0.022·12/(6.84·0.9762) = 0.03954
S = 0.03954² = 0.001563

Jawapan

S = 0.001563

Itu ialah penurunan 1.563 m setiap kilometer.

23.Pam & kuasa pam

Jawapan: Pshaft = 14.49 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 = 1000·9.81·0.06·16 = 9.418 kW

Kuasa aci

Pshaft = Ph/η = 9.418/0.65 = 14.49 kW

Jawapan

Pshaft = 14.49 kW
24.Pam & kuasa pam

Jawapan: H = 60.48 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 = 0.02/0.007854 = 2.546 m/s
V²/(2g) = 0.3305 m

Kehilangan turus

hL = (f·L/D + ΣK)·V²/(2g) = (30 + 6)·0.3305 = 11.9 m

Turus tekanan

p/(ρ·g) = 300000/(1000·9.81) = 30.58 m

Turus pam

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

H = Δz + p/(ρ·g) + hL = 18 + 30.58 + 11.9 = 60.48 m

Jawapan

H = 60.48 m
25.Nilai masa wang

Jawapan: PV = 13630 €

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 = 0.048/12 = 0.004
N = 12·2 = 24

Nilai kini

PV = FV/(1 + i)N = 15 000/1.101 = €13 629.57

Jawapan

PV = €13 629.57
26.Nilai masa wang

Jawapan: B = 173837 €

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

Bayaran bulanan

i = 0.006, N = 360
A = 300 000·0.006/(1 − (1 + 0.006)−360) = €2 036.36

Nilai kini bayaran yang tinggal

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

N − k = 360 − 240 = 120
B = 2036·(1 − (1 + 0.006)−120)/0.006 = €173 837.46

Jawapan

B = €173 837.46
27.NPV & IRR

Jawapan: NPV = −1887 €

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 = −20 000
CF1/(1 + 0.05)1 = 7 000/1.05 = 6 666.67
CF2/(1 + 0.05)2 = 5 000/1.103 = 4 535.15
CF3/(1 + 0.05)3 = 8 000/1.158 = 6 910.70

Jumlahkannya

NPV = €−1 887.49

Jawapan

NPV = €−1 887.49

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

28.NPV & IRR

Jawapan: IRR = 15 %

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(15%) = 0.00
NPV(20%) = −1 180.56

Sempitkan

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

IRR ≈ 15 + 5·0.00/(0.00 − (−1 180.56)) = 15%
tepat: NPV(15%) = 0 → IRR = 15%

Jawapan

IRR = 15%
29.Taburan normal

Jawapan: P = 0.9332

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 = 108 kg, σT = 0.8·√9 = 2.4 kg

Piawaikan

z = (104.4 − 108)/2.4 = −1.5

Kebarangkalian

P = 1 − Φ(−1.5) = 0.9332

Jawapan

P = 0.9332
30.Taburan normal

Jawapan: x = 115.6 markah

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) = 0.85

z daripada jadual

z ≈ 1.04

Kembali kepada unit asal

x = 100 + 1.04·15 = 115.6 markah

Jawapan

x = 115.6 markah

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