運動的物理.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
Moral Reasoning 道德推理 Moral Reasoning 台大哲學系 林火旺 教授
Advertisements

運動的物理 如果沒有空氣,所有物體,無論輕重落地時間相同 沒有介質阻力下,所有物體將以同樣的方法下落 物體的運動與物體大部分的性質無關!無關的性質在討論時可以被忽略!
CH2: 微分學 切 The definition of derivatives CH2: 微分學 Step1 :
楊學成 老師 Chapter 1 First-order Differential Equation.
工職數學 第四冊 第一章 導 數 1 - 1 函數的極限與連續 1 - 2 導數及其基本性質 1 - 3 微分公式 1 - 4 高階導函數.
不定積分 不定積分的概念 不定積分的定義 16 不定積分的概念 16.1 不定積分的概念 以下是一些常用的積分公式。
自由落體運動:主題 一、自由落體( Freely Falling Body ) 二、一維自由落體運動的特性 範例 1 自由落體( v 0 =0 ) 範例 2 自由落體的函數圖 範例 3 鉛直上拋 範例 4 自由落體運動公式.
教学研究与专业发展 虹口教育局 常生龙.
看不見的聲音 唐代女性文學.
偉大的科學家 六信 鄭皓維.
太陽_介面設計.
萬有引力定律 § 6-1 克卜勒行星運動定律 § 6-2 萬有引力定律 § 6-3 萬有引力定律的應用.
邮票上的数学 所有的科学,要么是物理,要么是邮集。 ——卢瑟福 熊梦杰 光电子技术科学.
中央研究院物理研究所 高中科學培訓計畫 蘋果與月亮 劉源俊 96年5月5日.
勞動權益 教師:黃益中.
第二章 一維運動.
第一章 力與運動 1-1牛頓第一運動定律.
我最敬佩的科學家 班級:6年1班 姓名:陳柏宇 製作日期:4月5日 完成日期:4月10日 指導老師:李興雲.
第四章 物質間的基本交互作用 第一節 重力.
萬有引力定律 § 6-1 克卜勒行星運動定律 § 6-2 萬有引力定律 § 6-3 萬有引力定律的應用 § 6-3 重力場.
12.4 切線向量和法向量 Tangent Vectors and Normal Vectors
第三章 二維運動.
第二十四單元 柱面與球面座標.
第 7 章 旋轉運動與萬有引力定律.
4B冊 認識公倍數和最小公倍數 公倍數和最小公倍數的關係.
第一章 狹義相對論.
力只與位置有關的運動方程式.
全威圖書有限公司 C0062.
功與能量的轉換 當外力對物體作功時, 會增加物體的位能或動能 功: 重力位能: 動能:
物理實驗水火箭活動 水火箭製作.
物理實驗水火箭活動 水火箭製作.
7.1 圓周運動的簡介 圓周軌道上的汽車 描述圓周運動 向心加速度 進度評估 第 2 冊 單元 7.1 圓周運動的簡介.
虎克定律與簡諧運動 教師:鄒春旺 日期:2007/10/8
第三章 物體的運動 第二節 牛頓運動定律 物理的故事.
第8章 静电场 图为1930年E.O.劳伦斯制成的世界上第一台回旋加速器.
行星運動 人類對天體的運行一直充滿著好奇與幻想,各式各樣的傳說與理論自古即流傳於各地。在這些論述中,不乏各式神鬼傳說與命運註解,也包含了許多爭論不休的學術觀點。雖然這些形而上的虛幻傳奇仍然流傳於坊間,但是科學上的爭執卻因牛頓重力理論(law of gravitation)的出現而大致底定。
力 Force.
月球的運動與蘋果的運動都是等加速度運動!
第一章 生活中的力 力 的 作 用.
電流如何產生磁場 Biot-Savart Law 磁學中的庫倫定律.
工程數學 Chapter 10 Fourier Series , Integrals , and Transforms 楊學成 老師.
§5.3万有引力定律 一.历史的回顾 1.地心说和本轮理论(C.Ptolemy,约前150)
過去對牛頓力學的討論都是等加速度運動 但牛頓力學最有用的是…………..
1-2 速度與速率:主題 一、運動快慢的描述:速度與速率 二、函數圖:x-t圖、v-t圖 範例 1 平均速度與平均速率 範例 2 速度與速率
中二 (綜合科學) 中三 (物理 PHYSICS Yau CY 化學 CHEMISTRY Wai CP
圓的定義 在平面上,與一定點等距的所有點所形成的圖形稱為圓。定點稱為圓心,圓心至圓上任意一點的距離稱為半徑,「圓」指的是曲線部分的圖形,故圓心並不在圓上.
位移與向量(Displacement and Vector)
Neural Networks: Learning
8.2 引力場 太陽的質量 引力場 引力場圖形 進度評估 2 引力場強度 進度評估 3 物體在引力場內的運動 進度評估 4
運動方程式.
運動的物理.
在運動過程中,粒子在每一特定時間對應一特定位置:位置是時間的函數!
95學年上學期高二物理 黃信健.
95學年上學期高二物理 黃信健.
97學年上學期高二物理 黃信健.
討論.
我們的太陽系 開始撥放.
5. 令圖畫動起來 Tween 功能介紹 移動效果 顏色漸變效果 形狀漸變效果 離開.
坐標 →配合課本 P49~56 重點 在坐標平面上,以 ( m , n ) 表示 P 點的坐標,記為 P ( m , n ),m 為 P 點的 x 坐標,n 為 P 點的 y 坐標。 16.
若外力與位置或速度有關:.
組長:黃天翀(4A 30) 組員:李澤城(4A 18) 鄭俊謙(4A 4) 陳嘉樂(4A 2)
2 滾動、力矩角、動量.
課程名稱:萬有引力 編授教師: 中興國中 楊秉鈞.
聲音的產生.
速度與加速度(Velocity and Acceleration)
力 Force.
牛頓運動定律 因 果 此定律指出一物體質量乘加速度將對應改變運動狀態的外在原因! 若無外在變因,則加速度為零,動者恆動靜者恆靜。
第一章 狹義相對論.
轉動實驗(I):轉動慣量 誰是誰?m, r, I 角加速度α的測量 轉動慣量的測量 轉動慣量的計算~平行軸定理.
第三章 比與比例式 3-1 比例式 3-2 連比例 3-3 正比與反比.
Presentation transcript:

運動的物理

所有物體,無論輕重落地時間相同

沒有介質阻力下,所有物體將以同樣的方法下落 兩個重要的結論: 物件的運動與物件許多性質無關!在這些無關的性質可以被忽略! 地表上物體的下落運動是普遍的,因此非常特別。

物件的運動與物件許多性質無關!在這些無關的性質可以被忽略! Model 模型 模型畢竟與真實的物體不同,也因此比真實的物體方便操作。

Models is a simplification of reality Models is a simplification of reality. It allows us to focus on the important aspects by excluding those aspects that play only a minor role. The particle model of motion is a simplification in which we treat a moving object as if all its mass were concentrated at a single point. 文學家會抱怨這是可怕的簡化與謀殺:你丟掉了色彩、衣服的質料、表情、心事……但….. 我們可以專心於她的位置,而且可以去測量並研究!

而且細節可以慢慢加回去、一件一件有系統地加以考慮: 我騎著一部單車  啊哈哈 要到路的盡頭 沒有人陪伴我 啊哈 我卻不寂寞

粒子的模型竟然比我們原來預期的更真實! 所有物質都是由沒有大小的粒子所構成:基本粒子!

測量物體下落的距離與時間的關係 地表上物體的下落運動是普遍的,因此非常特別。 物體的下落是等加速度運動! 加速度是定值! 對物體運動的研究必須由速度轉移到加速度!

天上的月球與地上的物體,運動速度(特別是方向)雖然完全不同,但運動的加速度卻都指向地心! 如果以加速度來研究,月球與蘋果的運動本質上是一樣的。 這兩種運動都來自同一個因:地球的影響。 對物體運動的研究必須由速度轉移到加速度!加速度與運動的成因直接相關。

塵世的物體可以成為神聖的天體! 天體與地面物體本質上是平等的!

何謂加速度? 速度是位置的變化率! 加速度是速度的變化率!

變化率! 在particle model裡,運動過程中,特定時間對應一特定位置:位置是時間的函數!

但是,在時間Δt 中,速度可能一直在變化。

y Δy y

任一特定時間都有一速度: 加速度是速度的瞬時變化率:

f Δf Δx x f x

等加速度運動

f x x0 f x x0

3D 向量 Vector 向量的要素:大小,方向 圖示法

分量法

由分量可以得到向量的大小 由分量可以得到向量的方向: 分量法 分量的值與座標軸的選取有關!

3D 位置 Vector 向量 位置 位移

速度 Vector 向量 如此定義速度向量的方向是沿著運動的切線方向,大小是移動的速率。 etc.

加速度向量 etc.

等速圓周運動的加速度

Δx Δx

等速圓周運動的加速度 向心加速度指向圓心

等速圓周運動的加速度 向心加速度指向圓心

等速圓周運動的加速度

月球的運動也是等加速度運動!加速度如自由落體指向地心! Isaac Newton (1642-1727)

塵世的物體可以成為神聖的天體! 天體與地面物體本質上是平等的!

天體與蘋果服從同樣的萬有引力定律 Isaac Newton (1642-1727) 物理定律是普遍的 (universal)

The great chain of being

無論貴賤,法律一體適用!

天體與蘋果服從同樣的萬有引力定律 Isaac Newton (1642-1727) 物理定律是普遍的 (universal)

A1689-zD1銀河距離地球130億光年,所發出的光是在130億年前發出! 我們預期物理定律在那裏在那時依舊成立!

牛頓運動定律 因 果 此定律指出一物體質量乘加速度將對應改變運動狀態的外在原因! 若無外在變因,則加速度為零,動者恆動靜者恆靜。 牛頓定律提供一個架構,但仍需要有具體力的描述,此定律才有用處!

牛頓提供了力的第一個例子:萬有引力。 一旦確定了F=ma的方向,有許多的觀察可以讓我們歸納(拼湊)出萬有引力的性質。 沒有介質阻力下,所有物體將以同樣的方法下落 地表上物體的下落運動以同樣的等加速度進行,所以地球對地表物體的萬有引力與該物體的質量成正比!

地球對月球及蘋果皆施以一指向地心的力! 行星繞太陽也是由於太陽對行星的力:九大行星等於做了九次觀察。 Kepler’s Third Law 行星軌道: 引力與距離平方成反比!

萬有引力 牛頓將此猜想運用於月球軌道的計算!

萬有引力

牛頓定律給定運動方程式Equation of Motion,加上起使條件(起始位置與速度),便能決定此系統未來任一時間的狀態!