國立苑裡高中 2006基礎物理講義 2-2日常生活中的力 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 2運動與力 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>1</Option></PowerClick> 2-2日常生活中的力 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
日常生活中有哪些力的現象?(which) 2-2日常生活中的力 力是什麼?(what) 力的特徵是什麼呢? 日常生活中有哪些力的現象?(which) 2006/09 國立苑裡高中 物理科
一、力的種類 揹書包、提菜籃、搬桌子、抬重物、推購物車,每天生活中處處可見需要使用力的地方,,。 【歸納】觀察力的實例發現 大多必須藉接觸,力才能互相傳遞,我們稱此種力為「接觸力」 兩磁棒的吸引、排斥及摩擦墊板後吸引紙屑 不必經由接觸,即可對另一物體產生影響,我們稱此種力為「非接觸力」 2006/09 國立苑裡高中 物理科
重力 空氣浮力 靜電力 磁力 壓力 Q1.下列何者為接觸力? 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q1.下列何者為接觸力? 重力 空氣浮力 靜電力 磁力 壓力 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
念力 風力 萬有引力 熱力 反作用力 Q2.下列何者為非接觸力(超距力)? 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q2.下列何者為非接觸力(超距力)? 念力 風力 萬有引力 熱力 反作用力 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
常見的力 接觸力 正向力、摩擦力、浮力、空氣阻力、彈力… 非接觸力 萬有引力、靜電力、磁力 2006/09 國立苑裡高中 物理科
力的特徵是什麼呢? 大小 方向 作用點 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q3. 哪一個現象無法告訴你,物體受到力的作用? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q3. 哪一個現象無法告訴你,物體受到力的作用? 伽利略號快速的遠離太陽系而去 亞特蘭提斯號由地面飛入太空 彎彎的樹枝上掛著碩大的水蜜桃 把圓的皮球變成橢球 氣球放手就往天空飛去 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q4.以下物體受力作用後的現象相同? 2.亞特蘭提斯號由地面飛入太空 3.彎彎的樹枝上掛著碩大的水蜜桃 4.把圓的皮球變成橢球 5.氣球放手就往天空飛去 2、3 3、4 4、5 5、3 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
如何由外在現象判斷物體受力呢? 運動狀態改變 形狀改變 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q5.在外太空下列運動狀態改變時,不一定表示太空梭受力的作用 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q5.在外太空下列運動狀態改變時,不一定表示太空梭受力的作用 太空梭位置改變 太空梭速度改變 太空梭加速度改變 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>3</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q6.雨滴落至地面前會達到終端速度,並以此速度等速落至地面,下列敘述何者有誤? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q6.雨滴落至地面前會達到終端速度,並以此速度等速落至地面,下列敘述何者有誤? 落地前雨滴受向下重力 落地前雨滴受向上空氣阻力 落地前雨滴所受合力為零 落地前雨滴的加速度大小為零 落地前雨滴的加速度大小為9.8m/s2 <PowerClick><Answer>5</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q.運動狀態改變所指的是哪些物理量的改變呢? 速度的改變(大小或方向 ) 作用力向量和的效果(可以是兩個以上的力) 2006/09 國立苑裡高中 物理科
在月球表面上,蘋果自由(無阻)落下 這是何種運動? 等加速度運動表示速度變化量不為零 自由落體運動 等加速度運動 =>蘋果所受作用力和不為零 僅受向下、向月心的作用力 重力【萬有引力】 2006/09 國立苑裡高中 物理科
二、重力及其應用 牛頓指出地球表面的物體所受的重力,與此物體的質量成正比,也與此物質量所受傾向地球的加速度成正比 W ∝ m & W ∝ g (2.7) 2006/09 國立苑裡高中 物理科
力的單位 若定義單位: (2.8) 則重力或重量單位可為「公斤重」或「牛頓」,且1kgw=9.8N 2006/09 國立苑裡高中 物理科
重力(萬有引力定律) 牛頓的研究 宇宙間,質量為m1、m2的任兩物體間的吸引力,與兩物的質量乘積成正比,與兩物間距離平方成反比 m2 m1 r m1 m2 2006/09 國立苑裡高中 物理科
重力(萬有引力) 重力大小與物體和地球中心的距離有關,物體愈遠離地心,則值愈小,其所受的重力將愈弱。此物體所受的重力大小,稱之為重量(weight) 在地球赤道上所測得之重力加速度值約為g=9.8m/s2,質量為1公斤的物體,在此處所受之重力稱為1公斤重 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q7.物體m2所受重力的方向? 上 下 左 右 m2 m1 r 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 r m1 m2 上 下 左 右 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q8.物體m1所受重力的方向? 上 下 左 右 m2 m1 r 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 r m1 m2 上 下 左 右 <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q9.根據萬有引力定律,請問下列數學關係何者有誤? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 r m1 m2 FG m1m2 FG m1m2r -2 FG r2 FG r -2 <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q10.根據萬有引力定律及重力,若地球質量為m2,請問下列有關g值的數學敘述何者正確? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q10.根據萬有引力定律及重力,若地球質量為m2,請問下列有關g值的數學敘述何者正確? gm1 gm2 gr gr2 gr -1 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> r m1 m2 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
大氣壓力 浮力 重力 磁力 Q11.下列何者不是作用力? 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q11.下列何者不是作用力? 大氣壓力 浮力 重力 磁力 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q.為什麼【壓力】不是一種力呢? 鉛筆速度v=0 所受合力為零 左手指推力=右手指推力 左右指端感覺不一樣 推力相等 接觸面積不等 鉛筆重力 2006/09 國立苑裡高中 物理科
PF PA PA-1 Q12.壓力P的定義的數學關係何者錯誤? 2006/09 國立苑裡高中 物理科 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q12.壓力P的定義的數學關係何者錯誤? PF PA PA-1 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>3</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
壓力P的定義 P=F/A 大氣壓力 地球的吸引力除了會使重物下落外,也可使地球附近的空氣粒子受到吸引,圍繞在地球四周不會散失在太空中,而形成大氣層或氣團(圖2-15)。 在1平方公分的面積中,大氣壓約可以提供1公斤重的力於其上。 由於大氣壓力是因空氣粒子撞擊物體表面所形成的效果,故大氣壓力可作用在任何表面上,而不必一定是指向下或向上。 2006/09 國立苑裡高中 物理科
托里切利 實驗 西元1644年,托里切利(Evangelista Torricelli , 1608~1647,義大利人)製成了第一支的水銀壓力計,並發現水銀柱的高度恆為76公分。 (水銀密度為水的13.6倍)大約是水壓力計10公尺的水柱高度。 圖2-16 不論水銀上方空間的大小是否一樣,只要管柱上方為真空,在0°C、緯度45°C海平面上的大氣中,水銀柱均為76公分高。 2006/09 國立苑裡高中 物理科
大氣壓力 可支撐76公分的水銀柱重量的大氣壓力等於 與h代表水銀重量密度與水銀柱高 圖2-17 大氣壓力可支持h高的水銀柱重量 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q13.塑膠吸盤,受到1大氣壓力而能緊貼在壁上,若吸盤面積約10cm2,則須多大的力可將吸盤拔起? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 圖2-18 塑膠吸盤,受到大氣壓力而能緊貼在壁上。 10gw 100gw 1000gw 10000gw <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
月球與人造衛星 力在何處 運動方向 兩者關係 圖2-21 月球繞地球運轉與蘋果落地運動均來自於地球的吸引力(示意圖) 圖2-21 月球繞地球運轉與蘋果落地運動均來自於地球的吸引力(示意圖) 力在何處 運動方向 兩者關係 圖2-22 人造衛星不需任何動力,即可穩定地繞著地球運轉。 2006/09 國立苑裡高中 物理科
圓周運動 向心力(Centripetal force) 改變運動速度方向 不改變運動速度大小 等速率圓周運動 圖2-20 向心力造成物體作圓周運動 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q13-1.雨滴飛離旋轉中的雨傘,其軌跡為下列虛線所示,何者正確? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q13-1.雨滴飛離旋轉中的雨傘,其軌跡為下列虛線所示,何者正確? 1 2 3 4 <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
三、彈力 橡皮筋或擴胸器受力後,都會被伸展開,而改變其長度。 這種彈簧欲恢復到原來狀態的作用力,稱之為彈力或恢復力。 圖2-24 虎克定律:物體所受彈力(恢復力)與位移方向相反,且成正比。 橡皮筋或擴胸器受力後,都會被伸展開,而改變其長度。 這種彈簧欲恢復到原來狀態的作用力,稱之為彈力或恢復力。 由圖中發現彈簧伸長量與重量或重力成正比 2006/09 國立苑裡高中 物理科
虎克定律 WL 或 W=kL 是物理學發展上最早以數學式來描述力作用的關係 其中ΔL代表彈簧伸長量 比例常數k稱為彈簧力常數 2006/09 國立苑裡高中 物理科
利用彈簧來測量力的大小 彈簧下方因懸掛重物,造成彈簧變形伸長,使得彈簧產生向上的恢復力。當物體靜止時,因所受合力為零,則 物體受彈簧向上的恢復力(F) = 物體受地球向下的重力(W) (2.11) 圖2-25 物體同時受到地球的重力與彈簧的恢復力,且兩者互相平衡。 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q13-2.如果縱座標表示彈簧長度L,橫座標表示彈力F,且向上為正,則下列圖形何者正確呢? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q13-2.如果縱座標表示彈簧長度L,橫座標表示彈力F,且向上為正,則下列圖形何者正確呢? L F 1 2 3 4 <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
四、摩擦力 圖2-28 在顯微鏡底下一光滑平面的粗糙情形 一個非常光滑的平面,在顯微鏡底下,它仍然是凹凸不平的(圖2-28)。因此在其上置一重物,兩者之間在接觸處,仍然會很不規則地糾纏在一起。若要讓重物在地上移動,必須要施加外力,來克服此種因表面粗糙而永遠存在的阻力,這種阻力稱為摩擦力(fricitional force)。 使物體移動前,所存在之最大摩擦力,稱為最大靜摩擦力,以fμs(max)來表示。 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q14.重100N的講桌靜置於水平的地板上,則此時講桌受合力有多大? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q14.重100N的講桌靜置於水平的地板上,則此時講桌受合力有多大? 0 N 10 N 90 N 100 N 110 N <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q15.重100N的講桌置於水平的地板上,當以10N的力推講桌,講桌完全不會移動,則此時講桌受合力有多大? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q15.重100N的講桌置於水平的地板上,當以10N的力推講桌,講桌完全不會移動,則此時講桌受合力有多大? 0 N 10 N 90 N 100 N 110 N <PowerClick><Answer>1</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q16.重100N的講桌置於水平的地板上,當以10N的力推講桌,講桌完全不會移動,則此時講桌受摩擦力有多大? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q16.重100N的講桌置於水平的地板上,當以10N的力推講桌,講桌完全不會移動,則此時講桌受摩擦力有多大? 0 N 10 N 90 N 100 N 110 N <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q17.重100N的講桌置於水平的地板上,當以200N的力推講桌,講桌完全不會移動,則此時講桌受摩擦力有多大? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q17.重100N的講桌置於水平的地板上,當以200N的力推講桌,講桌完全不會移動,則此時講桌受摩擦力有多大? 0 N 100 N 200 N 300 N 400 N <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q18.有一長方體如右圖,重30N,三邊分別為10cm、20cm、30cm,且6個面的表面性質完全相同,請問此長方體以那一面著地時,具有最大靜摩擦力? A面 B面 C面 沒有差別 <PowerClick><Answer>4</Answer><Option>4</Option></PowerClick> 10cm 20cm 30cm A面 B面 C面 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
靜摩擦力fμs與那些物理量有關? fμs Fext (外力)且 fμs = Fext fs Fext 2006/09 國立苑裡高中 物理科
最大靜摩擦力fμs(max)與那些因素(物理量)有關? 【1】 fμs(max) μs Fext fμs(max) 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q19.最大靜摩擦力fμs(max)與物體重量有關 fμs(max) = μs W? 【2】 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q19.最大靜摩擦力fμs(max)與物體重量有關 fμs(max) = μs W? 【2】 是 否 fs <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>2</Option></PowerClick> Fext 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
最大靜摩擦力fμs(max)與物體重量關係 圖2-31 靜止物體重量W,受一垂直向上拉力L,及正向力N之力圖。 對物體給予一個稍微垂直向上的拉力L,則物體與接觸面的緊密程度將會降低,所對應的最大靜摩擦力也會減少。 顯然此時最大靜摩擦力並不會與物體重量W成正比,而會與重量及向上拉力之差W-L成正比(圖2-31) 2006/09 國立苑裡高中 物理科
正向力(normal force) 方向永遠沿著與接觸面垂直的法線方向 作用在物體上 圖2-31 靜止物體重量W,受一垂直向上拉力L,及正向力N之力圖。 方向永遠沿著與接觸面垂直的法線方向 作用在物體上 2006/09 國立苑裡高中 物理科
最大靜摩擦力fμs(max)的正確形式 fμs(max) = μs N 靜摩擦係數μs之值是由實驗測量來決定 正向力N 2006/09 國立苑裡高中 物理科
動摩擦力 fμk 物體開始移動,摩擦力(稱為動摩擦力)依然存在 其大小維持定值 方向與運動方向相反 且與水平外力、物體移動速度等皆無關 動摩擦力與正向力N及動摩擦係數μk成正比 動摩擦力 fμk = μk N 動摩擦係數μk之值是由實驗測量來決定 正向力N 2006/09 國立苑裡高中 物理科
摩擦力與外力的關係 fμk Fext fμs(max) fμs 靜止 移動 2006/09 國立苑裡高中 物理科
Q20.重100N的講桌置於水平的地板上,如果接觸面的靜摩擦係數為0.5,動摩擦係數為0.3,當以10N的力推講桌,講桌受摩擦力有多大? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q20.重100N的講桌置於水平的地板上,如果接觸面的靜摩擦係數為0.5,動摩擦係數為0.3,當以10N的力推講桌,講桌受摩擦力有多大? 0 N 10 N 30 N 50 N 100 N <PowerClick><Answer>2</Answer><Option>5</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
Q21.重100N的講桌置於水平的地板上,如果接觸面的靜摩擦係數為0.5,動摩擦係數為0.3,當以60N的力推講桌,講桌受摩擦力有多大? 國立苑裡高中 2006基礎物理講義 Q21.重100N的講桌置於水平的地板上,如果接觸面的靜摩擦係數為0.5,動摩擦係數為0.3,當以60N的力推講桌,講桌受摩擦力有多大? 0 N 10 N 30 N 50 N 60 N 100 N <PowerClick><Answer>3</Answer><Option>6</Option></PowerClick> 2006/09 國立苑裡高中 物理科 Ken Wang, YLSHPHYS2006_chap2_02.ppt
這一節你學到什麼? 力的分類 力的特徵(現象) 各種常見的作用力(物理現象及數學表達) 重力 彈力 摩擦力 向心力 壓力(Pressure) 正向力 2006/09 國立苑裡高中 物理科