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當手指擊在紙環的外側時,紙環會變形並把硬幣彈起,要硬幣掉進瓶中會相當困難。但當手指擊在紙環的內側時,紙環只會橫向變形,硬幣便可垂直掉進瓶中。
牛頓第一定律和汽車安全 當一行駛的汽車突然剎車, 乘客會往前拋 原因???
當一汽車突然開車,或被另一輛車從後撞擊, 乘客頭部會往後拋 原因????
汽車安全: 1. 安全帶 2. 頭枕 3. 安全氣囊
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3.2 慣性與牛頓運動第一定律
在嚴重的交通意外中,乘客會被拋出車外)。為甚麼? 這是由慣性引起的。 錄像片段 3.2 沒有繫上安全帶!
要讓物體持續移動,就要向物體不斷 施力,否則它就會停下。 1 要用力才可讓物體持續移動嗎? 我們覺得: 要讓物體持續移動,就要向物體不斷 施力,否則它就會停下。 我要不停拉車, 否則它會停下來!
古希臘哲學家亞里士多德 (~公元前400 年) : 「要令物體保持恆速移動,就須不斷向物體施力。」
16 世紀,伽利略質疑亞里士多德的看法, 並提出一套關於慣性的全新概念。
實驗 3a 1 如圖所示裝置實驗器材。
3 重複步驟 2,但在小車經過氣墊導軌的中間點時,關掉氣泵。 2 啟動氣泵,輕輕地推小車一下。 3 重複步驟 2,但在小車經過氣墊導軌的中間點時,關掉氣泵。 錄像片段 3.3 實驗 3a – 摩擦力對物體運動的影響
2 慣性 實驗 3a 顯示: 如果沒有摩擦力,移動中的物體會保持勻速直線移動。 同樣地,靜止物體傾向保持靜止狀態。 伽利略慣性定律: 慣性是物體傾向保持它原來的靜止狀態或勻速直線運動狀態。
3 慣性與質量 視訊 視訊 質量愈大 慣性愈大 改變它靜止狀態所遇的阻力也愈大
其他例子:
慣性小把戲: 如何取走卡紙而硬幣保持在手指上 ? (答案) 如何能將硬幣由底一個一個取走? (答案)
如何能將紙幣取走而不接觸瓶子? (答案) 如何能取走紙圈而讓硬幣跌進瓶內 ? (答案)
當手指擊在紙環的外側時,紙環會變形並把硬幣彈起,要硬幣掉進瓶中會相當困難。但當手指擊在紙環的內側時,紙環只會橫向變形,硬幣便可垂直掉進瓶中。
哪根繩先斷? (答案) 能否單手取厠紙? (答案)
思考: 答案 如何能否將一硬幣平放在一直紙幣上?
思考: 在不打破鷄蛋下,如何能分辨熟蛋或生蛋 ? 原因?
除非受到淨力或不平衡力的作用,否則所有物體都會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。 牛頓運動第一定律 牛頓運動第一定律指出: 1642-1727 除非受到淨力或不平衡力的作用,否則所有物體都會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。
將所有作用於物體的力加起來,就得到淨力。 分開的力 淨力
應用第一定律解釋日常現象: 1 安穩地坐在椅子上 重量 W 和法向力 R 互相抵銷。 沒有淨力 靜止不動
2 突然剎車時,身體向前移動 剎車力只作用於汽車,而不是乘客。 乘客仍保持勻速移動 向前傾
然而,為甚麼在桌上推書本一下,它很快便停下來? 存在摩擦力 要使書本繼續移動,就要在書本上不斷施力 如果沒有摩擦力,書本就會繼續移動(根據牛頓第一定律)。
例題 2 利用牛頓運動第一定律,解釋下列兩個現象。 (a) 在太空關掉火箭引擎後,太空船會以勻速運動。 關掉火箭引擎後,淨力 = 0 以勻速移動
(b) 啓動火箭引擎後,太空船的速率及 / 或方向會改變。 啟動火箭 淨力 0 根據牛頓運動第一定律,太空船的運動狀態會改變。 速率及 / 或方向會改變。
淨力改變物體的靜止狀態或勻速直線運動狀態。 牛頓對力的觀念 牛頓對力下了定義: 淨力改變物體的靜止狀態或勻速直線運動狀態。 淨力 0 加速度 0
例:踏單車 情況 1 向前的力 = 空氣阻力 沒有淨力 恆速度
情況 2 向前的力 > 空氣阻力 淨力 0(向右) 加速
情況 3 向前的力 < 空氣阻力 淨力 0(向左) 減速
進度評估 2 – Q1 在下列哪個情況下, 作用於汽車的淨力 = 0? 汽車在交通燈前等候 汽車以恆速行駛 汽車加速 汽車減速
一個 1 N 的力作用於箱子,但箱子靜止不動。求作用於箱子的摩擦力。 進度評估 2 – Q2 一個 1 N 的力作用於箱子,但箱子靜止不動。求作用於箱子的摩擦力。 箱子靜止不動。 零 作用於箱子的淨力 = ______ 1 N 作用於箱子的摩擦力 = _______ 向左 (方向是 _______)
若乒乓球和保齡球以相同的速度滾動,哪個會較難停下來? 進度評估 2 – Q3 若乒乓球和保齡球以相同的速度滾動,哪個會較難停下來? 因為保齡球的 _______ 較大,它的 _________ 也較大,所以 _________ 停下來。 質量 慣性 較難
男孩乘着滑板下斜坡,在整個過程中,他都以勻速直線移動。 進度評估 2 – Q4 男孩乘着滑板下斜坡,在整個過程中,他都以勻速直線移動。 以下哪項是正確的? A 因為男孩以恆速移動,所以沒有淨力作用 於他。 B 因為男孩正滑下斜坡,所以必然有淨力 作用於他。
原因??? 牛頓第一定律和汽車安全 當一行駛的汽車突然剎車, 乘客會往前拋 保持本身的運動狀態 有機會撞向儀錶板和擋風玻璃,導致重傷,甚至死亡
當一汽車突然開車,或被另一輛車從後撞擊, 乘客頭部會往後拋 原因???? 乘客會被座位往前推,但頭部傾向保持止狀態 頭部和頸部可能受傷
– 當行駛的汽車突然剎車,防止撞向儀錶板和擋風玻璃 汽車安全: – 當行駛的汽車突然剎車,防止撞向儀錶板和擋風玻璃 1. 安全帶 2. 頭枕 – 當車被另一輛車從後撞擊,防正頭部和頸部受傷 頭枕 3. 安全氣囊 - 發生碰撞時,防止撞到車內硬物 安全氣囊
1. 習題與思考 3.2 2. 安全帶 xx/07/14 交
完