1-1力學的種類 1-2力的觀念 1-3力的可傳性 1-4力的單位 1-5力 系 1-6向量與純量 1-7力學與生活 第1章 緒　論 1-1力學的種類 1-2力的觀念 1-3力的可傳性 1-4力的單位 1-5力　系 1-6向量與純量 1-7力學與生活

1-1 力學的種類 力學的分類 靜力學：係研究物體之「平衡狀態」。所謂平衡狀態，即指物體處於靜止或作等速度直線運動之狀態。 1-1 力學的種類 1-1 力學的種類 力學的分類 靜力學：係研究物體之「平衡狀態」。所謂平衡狀態，即指物體處於靜止或作等速度直線運動之狀態。 運動學：係研究物體運動時之時間與空間的關係，並不討論物體之質量及影響運動之因素。 動力學：係研究物體運動時之時間與空間的關係、質量及影響運動之因素，影響運動之因素即為「力」。

1-2 力的觀念 1.力的意義 力是一個非常抽象的名詞，它是一種作用，力必存在於相互作用的二物體之間，其必須是成對出現的，即力無法單獨存在。 1-2 力的觀念 1-2 力的觀念 1.力的意義 力是一個非常抽象的名詞，它是一種作用，力必存在於相互作用的二物體之間，其必須是成對出現的，即力無法單獨存在。 2.力的要素 1.力的大小 2.力的方向 3.力的作用點 力的大小：100N 力的方向：向右 力的作用點：點

1-2 力的觀念 1-2 力的觀念 力的分類 1 接觸力 二物體間必須相互接觸方有力的作用者，例如繩之拉力、桌椅對地板壓力、彈簧壓縮後所產生之推力及摩擦力等。 2 非接觸力 二物體間不須相互接觸即可有力的作用者，如地心引力、磁力及靜電力等。 力的效應 1 外效應 而由外力所產生的效應，稱為外效應。外效應會使物體改變其靜止或運動之狀態，如使物體產生反作用力或加速度等。 2 內效應 而由內力所產生的效應，稱為內效應。內效應會使物體改變其形狀，如使物體產生伸長、縮短或彎曲等。

1-3 力的可傳性 1.質點 質點可視為此物體之質量的集中點。 2.剛體 1-3 力的可傳性 1-3 力的可傳性 1.質點 質點可視為此物體之質量的集中點。 2.剛體 物體受外力作用後，其形狀不會發生改變的物體，也就是體內任何兩質點間之距離永遠不會改變的物體。 剛體是一種理想的物體，在剛體力學中所探討的物體，都假設為剛體。

1-3 力的可傳性 1-3 力的可傳性 對於剛體的外效應而言，作用在剛體上的力，可沿其作用線前後移動，而不改變其效應者。

1-4 力的單位 1N = 105dyne 1kgf = 9.8N 1gf = 980dyne 1-4 力的單位 1-4 力的單位 1. 絕對單位:以長度、質量、時間為基本量所制定的單位，稱為絕對單位。 牛頓（N）：MKS制中，使質量 1kg之物體產生 1m/sec2加速度之力，即 1N = 1kg-m/sec2。 達因（dyne）：CGS 制中，使質量 1g 之物體產生 1cm/sec2加速度之力，即 1dyne = 1g-cm/sec2。 2. 重力單位:以長度、重量、時間為基本量所制定的單位，稱為重力單位。 以長度、重量、時間為基本量所制定的單位，稱為重力單位。 3. 單位換算 1N = 105dyne 1kgf = 9.8N 1gf = 980dyne

1-5 力系 1-5 力　系 兩個或兩個以上的力，同時作用於一個物體上時，稱為力系。

1-5 力系 1-5 力　系 力系的分類 (1)共線力系：指在同一平面上，各作用力皆在同一作用線上時之力系。

1-5 力系 1-5 力　系 (2)同平面共點力系：指在同平面上，各作用力之力線相交於一點時之力系。

1-5 力系 1-5 力　系 (3)同平面平行力系：指在同平面上，各作用力均互相平行之力系。

1-5 力系 1-5 力　系 (4)同平面非共點非平行力系：指在同平面上之各作用力既不全部互相平行，也不相交於一點之力系。

1-5 力系 (5)非同平面共點力系 指在空間中，各作用力相交於一點，但不在同一平面上之力系。 (6)非同平面平行力系 1-5 力系 1-5 力　系 (5)非同平面共點力系 　　指在空間中，各作用力相交於一點，但不在同一平面上之力系。 (6)非同平面平行力系 　　指在空間中，各作用力互相平行，但非在同一平面上之力系。 (7)非同平面非共點非平行力系 　　指在空間中，各作用力既不相交於一點，也不互相平行，亦不在同一平面上之力系。

1-6 向量與純量 1-6 向量與純量 向量與純量 向量 　　同時具有大小及方向的物理量，稱為向量。如，力、重 量、力 矩、力 偶 矩、彎 曲 力 矩、位 移、速 度、加 速度、角位移、角速度及角加速度等。 純量 　　只有大小但沒有方向性的物理量，稱為純量。如，質量、長度、時間、面積、體積、溫度、速率、功、功率、能及慣性矩等。

1-6 向量與純量 ２ 向量的分類 向量依其作用情形，可分為下列三種： 1 自由向量 1-6 向量與純量 1-6 向量與純量 ２ 向量的分類 向量依其作用情形，可分為下列三種： 1 自由向量 向 量 之 作 用 點 無 固 定 位 置，可 自 由 決 定 者，稱為 自 由 向 量 。如角速度、力偶矩等。

1-6 向量與純量 2 滑動向量：向量之作用點可沿其作用線上任意移動者，稱為滑動向量（Sliding Vectors）。如產生運動效應之力。 1-6 向量與純量 1-6 向量與純量 2 滑動向量：向量之作用點可沿其作用線上任意移動者，稱為滑動向量（Sliding Vectors）。如產生運動效應之力。

1-6 向量與純量 1-6 向量與純量 3 固定向量：向量之作用點必須固定不動者，稱為固定向量，又可稱為拘束向量。如產生變形效應之力。

1-7 力學與生活 １. 靜力學 a.如圖 1-10 所示為油桶疊置之狀況 1-7 力學與生活 1-7 力學與生活 １. 靜力學 a.如圖 1-10 所示為油桶疊置之狀況 b.如圖 1-11 所示，為車床複式刀座上固定車刀，其為靜力學中「同平面平行力系」之應用。

1-7 力學與生活 c.如圖 1-12 所示，為工地常見之桁架，其為靜力學中「同平面非共點非平行力系」之應用。 1-7 力學與生活 1-7 力學與生活 c.如圖 1-12 所示，為工地常見之桁架，其為靜力學中「同平面非共點非平行力系」之應用。 d.如圖1-13 所示，人在頂球時，球能靜止於頭頂上，其為靜力學中「重心」之應用。

1-7 力學與生活 2. 動力學 a.如圖 1-14(a)所示為磁浮列車高速行駛中之情形，其為動力學中「直線運動」之應用。 1-7 力學與生活 1-7 力學與生活 2. 動力學 a.如圖 1-14(a)所示為磁浮列車高速行駛中之情形，其為動力學中「直線運動」之應用。 b.如圖 1-14(b)所示為高空彈跳之情形，其亦為「直線運動」之應用。

1-7 力學與生活 c.如圖 1-15(a)所示為摩天輪之運轉情形，其為動力學中「曲線運動」之應用。 1-7 力學與生活 1-7 力學與生活 c.如圖 1-15(a)所示為摩天輪之運轉情形，其為動力學中「曲線運動」之應用。 d.如圖 1-15(b)所示為標槍選手拋擲標槍之情形，其亦為「曲線運動」之應用。

1-7 力學與生活 e.如圖 1-16所示為蝸旋彈簧，其為動力學中「功與能」之應用。 1-7 力學與生活 1-7 力學與生活 e.如圖 1-16所示為蝸旋彈簧，其為動力學中「功與能」之應用。 f.如圖 1-17所示為齒輪傳動之情形，為「功與能」之應用。