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第四章 牛頓運動定律 4-1 牛頓第一運動定律 4-2 牛頓第二運動定律 4-3 動量和衝量 4-4 牛頓第三運動定律 4-5 動摩擦力
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4-1 牛頓第一運動定律 (1/3) [問題1]：亞里斯多德與伽利略的主張有何差異？ [問題2]：何謂『慣性』？
![4-1 牛頓第一運動定律 (1/3) [問題1]：亞里斯多德與伽利略的主張有何差異？ [問題2]：何謂『慣性』？](http://slidesplayer.com/slide/16699503/96/images/2/4-1+%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%B8%80%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B+%281%2F3%29+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C1%5D%EF%BC%9A%E4%BA%9E%E9%87%8C%E6%96%AF%E5%A4%9A%E5%BE%B7%E8%88%87%E4%BC%BD%E5%88%A9%E7%95%A5%E7%9A%84%E4%B8%BB%E5%BC%B5%E6%9C%89%E4%BD%95%E5%B7%AE%E7%95%B0%EF%BC%9F+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C2%5D%EF%BC%9A%E4%BD%95%E8%AC%82%E3%80%8E%E6%85%A3%E6%80%A7%E3%80%8F%EF%BC%9F.jpg "4-1 牛頓第一運動定律 (1/3) [問題1]：亞里斯多德與伽利略的主張有何差異？ [問題2]：何謂『慣性』？")
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4-1 牛頓第一運動定律 (2/3) [問題3]：乾冰圓盤怎樣才可作「等速度運動」？ 牛頓第一運動定律 物體不受外力作用，或所受合力為零時，
靜者恆靜，動者恆作等速度運動。
![4-1 牛頓第一運動定律 (2/3) [問題3]：乾冰圓盤怎樣才可作「等速度運動」？ 牛頓第一運動定律 物體不受外力作用，或所受合力為零時，](http://slidesplayer.com/slide/16699503/96/images/3/4-1+%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%B8%80%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B+%282%2F3%29+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C3%5D%EF%BC%9A%E4%B9%BE%E5%86%B0%E5%9C%93%E7%9B%A4%E6%80%8E%E6%A8%A3%E6%89%8D%E5%8F%AF%E4%BD%9C%E3%80%8C%E7%AD%89%E9%80%9F%E5%BA%A6%E9%81%8B%E5%8B%95%E3%80%8D%EF%BC%9F+%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%B8%80%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B+%E7%89%A9%E9%AB%94%E4%B8%8D%E5%8F%97%E5%A4%96%E5%8A%9B%E4%BD%9C%E7%94%A8%EF%BC%8C%E6%88%96%E6%89%80%E5%8F%97%E5%90%88%E5%8A%9B%E7%82%BA%E9%9B%B6%E6%99%82%EF%BC%8C.jpg "靜者恆靜，動者恆作等速度運動。")
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4-1 牛頓第一運動定律 (3/3) [問題4]：何謂『慣性座標系』？ [問題5]：『牛頓第一運動定律』的限制為何？
![4-1 牛頓第一運動定律 (3/3) [問題4]：何謂『慣性座標系』？ [問題5]：『牛頓第一運動定律』的限制為何？](http://slidesplayer.com/slide/16699503/96/images/4/4-1+%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%B8%80%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B+%283%2F3%29+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C4%5D%EF%BC%9A%E4%BD%95%E8%AC%82%E3%80%8E%E6%85%A3%E6%80%A7%E5%BA%A7%E6%A8%99%E7%B3%BB%E3%80%8F%EF%BC%9F+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C5%5D%EF%BC%9A%E3%80%8E%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%B8%80%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B%E3%80%8F%E7%9A%84%E9%99%90%E5%88%B6%E7%82%BA%E4%BD%95%EF%BC%9F.jpg "4-1 牛頓第一運動定律 (3/3) [問題4]：何謂『慣性座標系』？ [問題5]：『牛頓第一運動定律』的限制為何？")
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4-2 牛頓第二運動定律 (1/4) 滑車實驗 F a aF a m 1 m a 1/m a (1)總質量保持一定，改變拉力(砝碼重量)
(2)拉力保持一定，改變總質量 a m 1 m a 1/m a
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4-2 牛頓第二運動定律 (2/4) 滑車實驗 結論： a m F 或 F=kma
單位：F (kgm/s2、N)，m (kg)，a (m/s2) 牛頓第二運動定律: 物體受力後所得的加速度，和其所受的合力成正比，和其質量成反比。 [說明]：若重力加速度為g，則物體的重量W=mg。
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4-2 牛頓第二運動定律 (3/4) [問題1]：何謂『慣性質量』？ [問題2]：『牛頓第二運動定律』的限制為何？ 加速座標系
在加速座標系中，若要使用『牛頓運動定律』，需引進假想力。 ma a
![4-2 牛頓第二運動定律 (3/4) [問題1]：何謂『慣性質量』？ [問題2]：『牛頓第二運動定律』的限制為何？ 加速座標系](http://slidesplayer.com/slide/16699503/96/images/7/4-2+%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B+%283%2F4%29+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C1%5D%EF%BC%9A%E4%BD%95%E8%AC%82%E3%80%8E%E6%85%A3%E6%80%A7%E8%B3%AA%E9%87%8F%E3%80%8F%EF%BC%9F+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C2%5D%EF%BC%9A%E3%80%8E%E7%89%9B%E9%A0%93%E7%AC%AC%E4%BA%8C%E9%81%8B%E5%8B%95%E5%AE%9A%E5%BE%8B%E3%80%8F%E7%9A%84%E9%99%90%E5%88%B6%E7%82%BA%E4%BD%95%EF%BC%9F+%E5%8A%A0%E9%80%9F%E5%BA%A7%E6%A8%99%E7%B3%BB.jpg "在加速座標系中，若要使用『牛頓運動定律』，需引進假想力。 ma. a.")
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4-2 牛頓第二運動定律 (4/4) 力學問題解題策略 確認受力物 畫力圖 力的分解 列方程式 解方程式 例題4-1 例題4-2 例題4-3
例題4-4 列方程式 例題4-5 解方程式
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4-3 動量和衝量 (1/2) 動量 動量的定義：p mv 衝量 衝量：J FDt 衝量J的大小等於 F-t 圖的面積
(1)定力作用 衝量：J FDt (2)變力作用 衝量J的大小等於 F-t 圖的面積
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4-3 動量和衝量 (2/2) l i m 衝量-動量定理： J = Dp [問題]：應如何接球才可使衝擊力降到最低？ 平均力與瞬時力 Dp
(1)平均力 Dp F = J Dt = 例題4-6 例題4-7 (2)瞬時力 Dp F = l i m Dt→0 Dt
![4-3 動量和衝量 (2/2) l i m 衝量-動量定理： J = Dp [問題]：應如何接球才可使衝擊力降到最低？ 平均力與瞬時力 Dp](http://slidesplayer.com/slide/16699503/96/images/10/4-3+%E5%8B%95%E9%87%8F%E5%92%8C%E8%A1%9D%E9%87%8F+%282%2F2%29+l+i+m+%E8%A1%9D%E9%87%8F-%E5%8B%95%E9%87%8F%E5%AE%9A%E7%90%86%EF%BC%9A+J+%3D+Dp+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C%5D%EF%BC%9A%E6%87%89%E5%A6%82%E4%BD%95%E6%8E%A5%E7%90%83%E6%89%8D%E5%8F%AF%E4%BD%BF%E8%A1%9D%E6%93%8A%E5%8A%9B%E9%99%8D%E5%88%B0%E6%9C%80%E4%BD%8E%EF%BC%9F+%E5%B9%B3%E5%9D%87%E5%8A%9B%E8%88%87%E7%9E%AC%E6%99%82%E5%8A%9B+Dp.jpg "(1)平均力. Dp. F = J. Dt. = 例題4-6. 例題4-7. (2)瞬時力. Dp. F = l i m. Dt→0. Dt.")
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4-4 牛頓第三運動定律 (1/2) 牛頓第三運動定律: 凡有一作用力，必同時產生一反作用力，兩者大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。
例題4-8
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4-4 牛頓第三運動定律 (2/2) 動量守恆定律 當系統所受總外力為零，該系統的動量和將為一定值，此關係稱為『動量守恆定律』。 例題4-9
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4-5 動摩擦力 (1/2) 摩 擦 力 f 外力F O [問題1]：右圖中，靜摩擦力和動摩擦力各對應 到哪一段圖形？
[問題2]：為什麼最大靜摩擦力比動摩擦力稍大？
![4-5 動摩擦力 (1/2) 摩 擦 力 f 外力F O [問題1]：右圖中，靜摩擦力和動摩擦力各對應 到哪一段圖形？](http://slidesplayer.com/slide/16699503/96/images/13/4-5+%E5%8B%95%E6%91%A9%E6%93%A6%E5%8A%9B+%281%2F2%29+%E6%91%A9+%E6%93%A6+%E5%8A%9B+f+%E5%A4%96%E5%8A%9BF+O+%5B%E5%95%8F%E9%A1%8C1%5D%EF%BC%9A%E5%8F%B3%E5%9C%96%E4%B8%AD%EF%BC%8C%E9%9D%9C%E6%91%A9%E6%93%A6%E5%8A%9B%E5%92%8C%E5%8B%95%E6%91%A9%E6%93%A6%E5%8A%9B%E5%90%84%E5%B0%8D%E6%87%89+%E5%88%B0%E5%93%AA%E4%B8%80%E6%AE%B5%E5%9C%96%E5%BD%A2%EF%BC%9F.jpg "[問題2]：為什麼最大靜摩擦力比動摩擦力稍大？")
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4-5 動摩擦力 (2/2) 動摩擦力 fs=msN f fk=mkN F O
動摩擦力fk和正向力N成正比，寫成fk=mkN 。其中mk為動摩擦係數。 [註1]：動摩擦力係數mk和接觸面的粗糙程度 有關，和接觸面的面積無關。 [註2]：靜摩擦力係數ms > mk 例題4-10
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如右圖，甲乙兩人在置於光滑平面上的衣櫥兩側，分別以215 N的拉力與245 N的推力移動衣櫥。若衣櫥質量為230 kg，則：
例題4-1 如右圖，甲乙兩人在置於光滑平面上的衣櫥兩側，分別以215 N的拉力與245 N的推力移動衣櫥。若衣櫥質量為230 kg，則： (1)衣櫥的加速度為何？ (2)地面施於衣櫥的作用力為何？
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例題4-2 如右圖所示，一皮箱質量50.0 kg，以100 N之拉力拉之，使其在光滑平面上運動，拉力與水平面夾37o仰角。求： (1)皮箱的加速度為何？ (2)水平地面的支持力為何？
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例題4-3 如右圖所示，一小孩質量m，在傾斜角為q的溜滑梯上滑下，若溜滑梯很光滑，則： (1)小孩沿斜面下滑之加速度為何？ (2)斜面給小孩的作用力為何？
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例題4-4 如右圖的裝置所示，繫有重物的一條繩子跨過定滑輪，稱為阿特午機（Atwood's machine）。今在繩兩端懸掛質量各為m1與m2之物體，且m1＞m2 ，假設滑輪光滑，繩子很輕，其質量可忽略，則： (1)兩物體之加速度為何？ (2)繩張力為何？
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例題4-5 如右圖，有一乘客，其質量為60.0公斤，當他在 向上加速度a=3.20 m/s2的電梯中，站在磅秤上測量 體重，磅秤上顯示的重量（即視重）為何？
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例題4-6 一棒球質量140 g，以37.0 m/s的速率水平飛行，被打擊者擊中後，反方向以43.0 m/s的速率水平飛出，則 (1)球被擊中時，作用在球上的衝量為何？(2)若球與棒接觸時間為 s，則作用在球上的平均力為何？
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如右圖所示，平面上一粗細均勻之直角彎曲水管， 內有水持續流動，流量為每秒3.0 kg，流速為 ？
例題4-7 如右圖所示，平面上一粗細均勻之直角彎曲水管， 內有水持續流動，流量為每秒3.0 kg，流速為 4.0 m/s，在直角轉彎處，水管施於水之作用力為何 ？
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例題4-8 如右圖所示，質量各為35.0公斤與20.0公斤的A和B 兩箱子緊鄰放置在光滑地面上，不計摩擦力的作用 ，在A箱子的一側施以165牛頓之推力，使箱子加速 前進，則A施於B之力及B施於A之力各為何？
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例題4-9 如右圖所示，質量各為30 kg、40 kg之甲、乙兩小 孩，站立在水平的冰面上，甲以240 N之力推乙， 作用力持續的時間為0.50 s，則分離時兩小孩的 速度各為何？
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如右圖所示，一質量為25 kg的小孩從一傾斜角為 擦係數為0.50，則其下滑之加速度為何？
例題4-10 如右圖所示，一質量為25 kg的小孩從一傾斜角為 37o的溜滑梯上滑下。若小孩與滑梯斜面間的動摩 擦係數為0.50，則其下滑之加速度為何？
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