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Ch4 牛頓運動定律-完整版本
- 6. 阿Samn的物理課本 力 Force 受力體 施力體 力的三要素：方向 、 大小 、 作用點 力是一種 交互作用 ，施力物(力 的產生)及受力物(力的接受對象 力是向量，力的合成、分解必 須要用 向量運算規則 ，無法 直接相加減 合力
- 9. 阿Samn的物理課本 正向力 𝑁,Normal force 任兩物體接觸並擠壓，與接觸面 垂直 並指向物體之力 𝜃 𝑚𝑔 𝑁 𝑁′ 𝑚𝑔 𝑁 = 𝑚𝑔 𝑁′ = 𝑚𝑔cos𝜃 𝑁′ = 𝐹 𝐹 𝑁
- 10. 阿Samn的物理課本 摩擦力 friction force 物體在另外一物體上 運動 (或 傾向運動 )兩者之間的接觸面，出現阻 止兩物體做相對運動的力 靜止 拉力 摩擦力 依然 靜 A 摩擦力 逐漸減速 動 B 物體靜止：靜摩擦力與物體所受 合力的方向相反 物體運動：動摩擦力與滑動 速度方向相反。
- 12. 阿Samn的物理課本 彈力 受外力作用而產生型變而出現的內部作 用力(回復力)，兩力量值相等、方向相反 x - R 0 R x x 𝛥𝑥 𝛥𝑥 𝐹 𝐹
- 13. 阿Samn的物理課本 虎克定律(Hooke’s Law) 𝑭′ x - R 0 R x x 𝛥𝑥 𝐹 = 𝑘𝛥𝑥 彈性體在彈性限度內，外力(回復力) 量值與 伸長量 成正比關係 𝑭 𝑭 𝑭′ 𝐹′ = −𝑘𝛥𝑥 外力 回復力 彈力常數 𝑘 與彈簧的材質、長度有關。 其𝑘值愈大表示彈簧愈難伸縮
- 14. 阿Samn的物理課本 虎克定律(Hooke’s Law) 彈力常數 𝑘 與彈簧的材質、 長度有關。 其𝑘值愈大表示彈簧愈難 伸縮
- 15. 阿Samn的物理課本 虎克定律(Hooke’s Law) 力的單位 公斤重（kgw）： 質量 1 公斤的物體所受到 的重力。 公克重（ gw）： 質量 1 公克的物體所受到 的重力。 國中 牛頓（N）： 使質量 1 公斤的物體產生 1 公尺∕秒2 加速度的力量，為力的 SI單位 達因（ dyne）： 使質量 1 公克的物體產生 1 公分∕秒2 加速度的力量。 高中
- 16. 阿Samn的物理課本 彈簧組的等效力常數 𝒌1 𝑘2 𝒌3 𝒌 施一外力𝐹拉彈簧組，則每條彈簧的 彈力為𝐹，彈簧組的總伸長量為每一 條彈簧伸常量的加總。 等效 𝒌 = 𝟏 𝟏 𝒌𝟏 + 𝟏 𝒌𝟐 + 𝟏 𝒌𝟐 分割
- 17. 阿Samn的物理課本 𝑛個相同的彈簧(𝑘)的串聯 共𝑛個彈簧 𝑘 𝑘 𝑘 1 𝑘 + 1 𝑘 + ⋯ + 1 𝑘 共𝑛個 = 1 𝑘′ ⇒ 𝑛 𝑘 = 1 𝑘′ 𝑘′ = 𝑘 𝑛
- 19. 阿Samn的物理課本 虎克定律-基礎 將兩條原長為40 cm、力常數為10 gw/cm的彈簧與重 量20 gw的鋼珠串起來，固定於間隔為1 m的平板上， 如圖。不計鋼珠的體積，則上、下兩條的形變量之比 為何？上方O點處所受的彈簧拉力為何？ 例題1.
- 20. 阿Samn的物理課本 串聯與並聯-基礎 五根相同的彈簧，長度皆為10 cm，彈力常數k=100 N/cm。將之裝置如圖後，受一水平外力F作用，總長 為34cm，則 (1)C彈簧總長為多少？ (2)外力大小為何？ 例題2. k k k k k F
- 24. 阿Samn的物理課本 牛頓第一運動定律 牛頓 圖片來源 http://iansrtwtrip.blogspot.tw/2011_06_01_archive.html 馬路面上的剎車痕跡 圖片來源 https://forums.oneplus.net/threads/ 圖片來源 http://www.ebay.com/itm/ 慣性(inertia)：代表慣性的量就是 質量
- 27. 阿Samn的物理課本 慣性定律的判斷 如附圖，一個數磅之物體以A線懸之，此線恰能支持， 其下方亦以同樣的B線繫之，手持下端之繩，則(A)手逐 漸加力時，A繩先斷 (B) B繩先斷 (C)兩繩同時斷 (D) 若手是用力猛然一拉時，A先斷 (E)在D中，B先斷。 例題3. A B
- 29. 阿Samn的物理課本 運動的成因 改變物體運動狀態的主要原因 ➔ 外力 牛頓第二運動定律 從日常生活的經驗可以得知與 物體質量 及 受力大小 有關。
- 30. 阿Samn的物理課本 運動的成因 改變物體運動狀態的主要原因 ➔ 外力 牛頓第二運動定律 從日常生活的經驗可以得知與 物體質量 及 受力大小 有關。 物體所受[合力]不為零 在合力方向上產生加速度 加速度之大小與合 力大小 正比 物體質量不變 加速度之大小與質 量 反比 物體的合力不變 𝐹 m 𝑎 ֊ 𝐹 = 𝑚 ֊ 𝑎 質量 1 公斤的物 體產生 1 公尺/ 秒2 加速度的力 量，為 1 牛頓
- 33. 阿Samn的物理課本 牛頓運動定律 33 റ 𝐹 = 𝑚 റ 𝑎 ⇒ 𝑖 𝐹𝑖𝑥 = 𝑚𝑎𝑥 𝑖 𝐹𝑖𝑦 = 𝑚𝑎𝑦
- 36. 阿Samn的物理課本 力是向量-基礎題 質量4.0 kg的物體於10 s的時間內速度由 റ 𝑣0 = 48റ 𝑖 + 36റ 𝑗 𝑚/𝑠， 變為 റ 𝑣𝑓 = 18റ 𝑖 − 4റ 𝑗 𝑚/𝑠，此物體受到的平均力的量值為若干？ 例題4.
- 37. 阿Samn的物理課本 物體的加速度是合力造成，而非單一外力 一物體質量 𝑚，從地面以 𝑣0 向上拋出，假設空氣阻力 𝑓 ，重 力加速度 𝑔 ，求：(1)物體上升最大高度？ (2)落到地面瞬間， 物體速度為多少？ 例題5.
- 38. 阿Samn的物理課本 物體的加速度是合力造成，而非單一外力 某生做滑車實驗如右圖所示，每次實驗在吊掛之處逐次增加一 個質量為50 g 的砝碼，並且記錄滑車的加速度。如果滑車質量 為100 g，細繩質量可忽略，則下列曲線，何者最適合描述滑 車加速度隨著吊掛砝碼個數的變化？ 例題6. 第二次實驗 吊掛兩個砝碼
- 40. 阿Samn的物理課本 受力體 施力體 二者量值相等，方向相反 作用在同一直線上 作用力 反作用力 力是 交互作用 作用在不同物體 不可以抵消 第三定律
- 41. 阿Samn的物理課本 F f 作用在不同物體 不可以抵消 F1 r m M F2 –q Q F1 r F2 重力與靜電力都滿足牛 頓第三運動定律 對兩物體(含以上)組成的系統而 言，作用力與反作用力為 內力 第三定律
- 42. 阿Samn的物理課本 第三定律
- 45. 4-4 高中物理的力 學應用問題
- 46. 阿Samn的物理課本 連結體 連結體代表系統內有兩個以上的物體，在高中範圍都是用繩子、彈簧或 直接接觸來相互連接。 m m m T1 F T2 同一條繩子 兩端的張力 必定相同 方向相反 作用在不同物體上 (同一條彈簧兩端的彈力) 𝑎
- 47. 阿Samn的物理課本 連結體 m m m T1 F T2 同一條繩子 兩端的張力 必定相同 方向相反 作用在不同物體上 (同一條彈簧兩端的彈力) 𝑎 系統之範圍 繩子的張力 系統內部作用 力 可直接忽略 系統的外部作 用力：僅𝐹 𝐹 = 3𝑚𝑎 有相同的加速度
- 48. 阿Samn的物理課本 連結體 m1 m2 1 2 30N 𝒇𝟏 𝒇𝟏 𝒎𝟐施在𝒎𝟏 的作用力(摩擦力) 𝒇′𝟏 𝒎𝟏施在𝒎𝟐 的反作用力(摩擦力) 𝒇′𝟏 𝒇𝟐 受力物範圍 m1 m2 之間的摩擦力：系統內部作用力 可直接忽略 系統的外部作用力： 30 N 及 𝒇𝟐 地面施在𝒎𝟐 的作用力(摩擦力)
- 49. 阿Samn的物理課本 牛頓第三定律-應用題 如圖所示，以一拉力F=75 N垂直向上拉2 kg 的物體，且連結 於2 kg 和4 kg物體之彈簧彈力常數k= 10N/cm， (g=10m/ s2 )，則： (1)彈簧伸長量？ (2)將拉力F取消瞬間，2 kg的物體其加速度？ 例題9.
- 50. 阿Samn的物理課本
- 52. 阿Samn的物理課本