试验原理说明纯量与向量：纯量scalar：不具方向性的物理量.PDF

1. 實驗原理說明 （一）純量與向量： 純量(scalar) ：不具方向性的物理量，如：質量、溫度、時間、路徑長、速率…… 向量(vector) ：具有方向性的物理量，如：力、位移、速度…… （二）位置、位移與路徑長： 1.位置(x) ：通常藉由座標描述質點的位置，而所選擇的參考點，稱為座標原點。 2.位移(d) ：質點移動時，起、終點之間的直線距離與方向 ，與 運動過程無關。 3.路徑長(S) ：質點運動時所移動的路徑總長度 ，不具方向性。 註：物體運動時，位移之量值必小於或等於路徑長。 （三）速率與速度： 1. 速率(speed) ：單位時間內所經過的路徑長，為純量。 平均速率：v=S/△t 瞬時速率：v=S/△t ，△t趨近於零 2. 速度(velocity) ：單位時間內的位移，為向量。 平均速度：v=d/△t=△x/△t 瞬時速度：v=d/△t=△x/△t ，△t趨近於零 當時間間隔非常小時，物體的運動可視為直線，即位移量值與路徑長可視為相同，因此瞬時速 度量值必等於瞬時速率 。 （四）加速度(acceleration) ：單位時間內的速度變化，為向量。 2 2 平均速度：a=△v/△t =△ x /△t 2 2 瞬時速度：a=△v/△t=△ x/△t ，△t趨近於零 x-t 圖：x-t 圖的切線斜率(△x/△t)即代表該點的瞬時速度 v-t 圖：(1)v-t 圖的切線斜率(△v/△t)即代表該點的瞬時加速度 (2)v-t 圖所為面積=位移大小 物體運動之x-t 圖、v-t 圖與a-t 圖解說： /watch?v=d8is0o4DhO4 自由落體 與本主題相關之藝術(Art) 1.多人花式跳傘 /watch?v=oA1LqxAUyYc 2.飛鼠裝滑翔運動 /watch?v=BCkHnvDGWOY 3. 【開創歷史】跳傘好手不用降傘從2.5 萬呎高空成功跳落安全網＜報導＞2016/07/31 /realtime/international55433324 與本主題相關之工程、產品(Engineering,Product) 大怒神 為遊樂園中利用重力加速度的原理達到極高刺激度的自由落體遊樂設施。 /watch?v=II1g92jFItE 與本主題相關之技術(Technology) 1.自由落體 「自由落體」是遊樂園和主題樂園遊樂器材，在香港稱為 「跳樓機」，而在台灣則稱為「大怒神」。這種遊樂器材 的乘坐檯可將乘客載至高空，然後以幾乎重力加速度垂直 掉落，最後以機械將乘坐檯在落地前停住，這種利用物理 學中的自由落體現象設計的遊樂器材，也以相同的名稱命 名。 自由落體的外型的主幹為一個高大的柱體，柱體周圍附有 軌道，讓乘載具爬昇。乘載具的搭乘人數依設計而異，上具有安全桿和安全帶等保護設備。自 由落體遊樂設施的系統中具有偵測載具爬昇、下降速度的感應器，來維持整套機器的正常運作。 2.降落傘 由透氣的柔性織物製成並可摺疊包裝 在傘包或傘箱內，工作時相對於空氣 運動，充氣展開，使人或物體減速、 穩定的一種氣動力減速器。通常有一 個面積很大的傘蓋，可以產生很大的 空氣阻力。下落的人或物體通過繩索 與傘蓋相連。降落傘可以保證在空中 下落的人或物體的安全。降落傘是空 降兵的重要裝備。利用降落傘，人們 可以控制下降方向，保證降落地點準確。 終端速度 ： 物體因為受力而做等加速運動，當此物體所受到的阻力與原本所受的力相抵消時，物體不再做 加速度運動，而以等速度運動，此時的速度稱為終端速度。 而降落傘即運用終端速度的原理達到安全落地。 3.飛鼠裝滑翔運動（Wingsuit flying or wingsuiting ） 一種人體飛行運動項目，使用一種特殊跳傘裝備，稱之為飛鼠裝（wingsuit ）， 從外觀 上而言它增強人們想要運用身體 飛行的意義。必威体育精装版式的飛鼠裝設 計方面：羽翼的設計上在腳部之 間以及手臂下方都連結著翅膜。 飛鼠裝的滑翔從開始到結束 降落地面的條件，如同極限跳傘 與定點跳傘這樣運動一樣，必須 要提供一高海拔處並且允許開展 降落傘的位置，方能夠使用這套 裝備來進行滑翔的動作。 飛鼠裝的飛行員的降落傘裝備原本是為了極限跳 傘以及定點跳傘這兩主運動而設計的。飛行員在一高 海拔處降落並且拉開他的手背上的飛翼進行滑翔以及 打開降落傘著陸。 與本主題相關之科學(Science) （一）抓硬幣 先擺數枚硬幣在手