物体的位移.PPTVIP

第二章 力與運動 位置 　「運動」是一種什麼樣的狀態呢？當我們 　發現一物體的位置正在改變時，就能說此 　物體處於運動狀態。所以運動學是描述物 　體的位置和其隨時間變化的一門學問。當 　位置發生變化時，物體的運動現象就出現 　了，若物體之位置沒有發生變化則稱物體 　處於一「靜止」之狀態。 位移 　位置移動時所產生的物理量稱為位移。位 　移表示起點和終點二個位置間的相對關係 　，所以不管過程是如何的移動，只要前後 　的二個位置固定，那麼此位移量也會跟著 　固定下來。除了位移量外，還須知道位移 　的方向，即物體向何方移動，所以位移為 　一向量，我們可用以下的式子來表示。 位移(續) 路徑長 　路徑長是指物體所經過軌跡的距離。路徑 　長與方向無關，僅跟長短有關，所以路徑 　長不為一向量，而為一純量；路徑長常用 　的單位有公里（km）、公尺（m）、公分 　（cm）。 例題1 　在一張地圖上，分別有5個標地點，如圖所示A、B、C、D、E點，而各個標地點的距離分別為，AC=3cm、CD=5cm、DE=8cm、EB=2cm、AB=12cm，試問如果小華從A點經過CDE到B點，求其　(1)位移　(2)路徑長。 隨堂練習 　如圖所示，小明開車從A點出發，經B點、 　C點、D點，最後回到了A點，且AB=5km 　、BC=5km、CD=5km、DA=5km，求小 　明之位移與路徑長？ 速度 　當物體的位置隨著時間而發生變化時，即 　產生了位移，而物體在單位時間內的位移 　就稱為速度。速度可用來表示物體移動的 　快慢，因為位移具有大小和方向，所以速 　度亦具有大小和方向；由此可知速度是一 　向量，且速度的方向跟位移的方向是一致 　的，同時也是物體運動的方向，我們可以 　用公式2-1來表示速度。 速度 －公式2-1 平均速度 　　某段時間內物體的位移。 瞬時速度 　　極短時間內，物體的位移。 速率 　「速率」是表示物體運動快慢程度的物理 　量。物體的速率是指在單位時間內所經過 　的路徑長，與運動的方向無關。 平均速率與瞬時速率 　物體在運動的過程中速率並非都保持一定， 　所以我們可再定義出平均速率跟瞬時速率。 例題2 如下圖所示，有一 人從A出發到B，再 回到A，一共花費了10秒鐘，求其　(1)平均速度　 (2)平均速率？ 　 (1) A→B→A，位移＝0，所以 (2) A→B→A，路徑長＝60m， 隨堂練習 有一直線前進之車輛，以30公里／時的速率行 進了0.5小時，又以50公里／時的速率行進了 0.3小時，最後以80公里／時的速率行進了0.6 小時，求此車在此行進過程中的平均速度？ 平均加速度 當一物體在一特定的時間內，其速度大小有了改變 ，那麼我們可以說此物體在這一特定時間內做加速 度運動，因此加速度可定義為每單位時間內的速度 變化量。如下列2-7之公式： 平均加速度(續) 　在公式2-7中a稱為平均加速度，可得知特 　定時間內速度的平均變化量，若直線運動 　物體在t1到t2這段時間，物體速度沒有改變 　，即v2=v1，此時a=0，表示物體在這段時 　間內做等速度運動。 平均加速度(續) 　直線運動物體速度改變了，即v2≠v1，此 　時a≠0，表示物體在這段時間有可能為速 　度增加的加速度運動或為速度減慢的減速 　度運動，這兩者皆稱為加速度運動。 瞬時加速度 當所選取的時間很短，短到趨近於零時，即 可定義出瞬時加速度。換句話說，在極短時 間內的平均加速度即為瞬時加速度。 等加速度 當物體在運動時，其 加速度保持不變，即 速度的方向及大小對 時間的改變均相同， 則稱此運動為等加速 度運動。當物體做等 加速度運動時，其任 一時段之平均加速度均相同。 等加速度(續) - 公式2-9 等加速度(續) - 公式2-10 等加速度(續) - 公式2-11 例題3 　道路上有一輛向北的車子以等加速度運動直線行駛，在10秒內速度從 30 m/s變成50 m/s試求出(1)這輛車子在這10秒內的加速度。(2)再經過15秒後，這輛車子的速度為何？(3)在總時間（25秒）內，這輛車子一共移 動了多少距離？ 例題3(續) 隨堂練習 　一輛汽車以40公尺／秒的速度做等加速度 　運動行駛，突然遇到紅燈而緊急煞車，若 　想在4秒內停止，則汽車之加速度為多少？ 　又車子在煞車期間所行走的距離是多少？ 力的性質與種類 　凡是能使物體發生形變或是改變物體運動狀態之作用，我們統稱為「力」。例如拉長橡皮筋、推動物體、磁條吸引鐵釘等，這些都是力的作用。 力的性質與種類（續） 　力的種類很多，可分為超 　距力及接觸力。所謂的超 　距力指二物體不需要相互 　接觸，即使相隔一段距離 　也會有力的作用，例如重 　力、電力、磁力。接觸力