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標題: [【學科】] 【國中物理】加速度與功能定理 [打印本頁]

作者: 30041066 時間: 2018-5-16 19:54 標題: 【國中物理】加速度與功能定理

本帖最後由 30041066 於 2018-5-16 11:59 編輯

1.如圖,若Fa=Fb=10N,M=1kg,求甲乙兩圖分別上升三公尺後的瞬時速率?

2.如圖,若Fa=Fb=10N,M=1kg,求甲乙兩圖分別上升三公尺的平均速率?

3.若甲圖中的M物等速度上升,且過程中遵守力學能守恆,試說明物體增加之重力位能轉換之過程?(合力=0不就代表不做功,但位能卻增加?)

4.若甲圖中的M物等速度上升,且過程中不遵守力學能守恆,試說明物體增加之重力位能轉換之過程?

圖片附件: 6430.jpg (2018-5-16 19:46, 34.54 KB) / 下載次數 10
http://bbs.61.com.tw/attachment.php?aid=1817416&k=15b3a2a0f3855046b3cb2a7c9e8c7f11&t=1771304333&sid=EJD2Pj

作者: 22169751 時間: 2018-5-16 20:09

本帖最後由 22169751 於 2018-5-16 20:17 編輯

3.先理解一個概念
合力作功不等於力學能變化

合力作功=動能變化
保守力作功=-位能變化保守力:重力(國中)、彈力、電力(高中)
非保守力作功=力學能變化非保守力ex:外力、摩擦力

這3個式子記熟可以讓你一路用到高三畢業

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 20:36

樓主
我想知道原始題目和你打出來的是一樣嗎 ?
能否將題目貼出來看 ?

作者: 30041066 時間: 2018-5-16 20:41

回復 3# 39475494 原始題目很簡單
這是我們老師另外修改的

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 21:27

本帖最後由 39475494 於 2018-5-16 21:36 編輯

難怪 ~
這題目有語病呀
力學能守恆的前提是不受外力做功呀(重力做功不算)
那怎麼能又等速，又提升高度呢 ?

作者: 22169751 時間: 2018-5-16 21:33

題目寫等速只是要告知Fa=mg
只是它寫等速上升可能讓人理解成上升過程v=0

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 21:40

力學能守恆≠能量守恆
這是指位能+動能 = 定值
等速，動能就定值了，高度一變，力學能就不會守恆呀
另外一個角度看，等速上升，就要施外力往上拉(Fa)
且Fa = w = mg，才會等速
既然有外力做功，那力學能也就不會守恆呀

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 22:07

樓主有想過，為什麼位能=mgh，動能=(1/2)mv² 嗎 ?

作者: 22169751 時間: 2018-5-16 22:32

本帖最後由 22169751 於 2018-5-16 22:40 編輯

v²=v0²+2ad
⇒v²-v0²=2Fd/m
⇒mΔv²/2(動能變化)=Fd=功

將物體由高度h靜止釋放(地面為零位面)
重力作功=mg*h=-位能變化=-(0-高度h時位能)
所以位能=mgh

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 23:11

對，所以位能的計算 mg*h ，其實就是 F*S
F = mg
S = h
所以重力位能的大小，其實就是，物體掉下來，重力做功有多少能量
物體放在高處，它就比低處的能量高
沒掉下來，那高處的位能就高 mgh
掉下來了，這能量就變成其它的形態
比方水掉下來推動水車
這個 FS，就會轉換成水車的能量去做它該做的事
如果掉下來過程都沒有利用，物體就會自由落體
也就是能量變成物體的動能

動能，可以用F=mg，a=g，d=h 導出
FS = (1/2)mv² - (1/2)mv0²
PS : 這不能寫成 (1/2)mΔv² 呀

然後，重力位能和動能，這兩者是隨著物體本身(高度和速度)存在著。
所以外力做功，重力請不要當成外力，重力位能算進力學能了。
所以，等速拉高物體，外力做功 = 物體位能上升，動能不變。
等速，所以 F = mg ，S = h
外力做功 FS = mgh 重力位能

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 23:25

Fa=Fb=10N,M=1kg,求甲乙兩圖分別上升三公尺後的瞬時速率?
甲
Fa = 10N , S = 3
M = 1 kg , h = 3
v0 = 0, v = ?
FaS = mgh + (1/2)mv² - (1/2)mv0²
10 * 3 = 1*9.8*3 + (1/2)1*v²
v² = 1.2 , v = 1.1 左右
乙的話
Fb = 10N , S = 5
M = 1 kg , h = 3
v0 = 0, v = ?
功 = FbS
FbS = mgh + (1/2)mv² - (1/2)mv0²
自己算吧

作者: 39475494 時間: 2018-5-16 23:28

2. 平均速率呀
平均速率 = 總距離 / 總時間
而甲乙都是等加速度運動
所以也等於 (V+V0)/2
V0 = 0
所以就等於 V/2

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