3-2 動能與功能定理
能量為物體做功本領的物理量,
而因為本質的不同,所以有不同的名稱。
功和能
3-2 動能與功能定理
電能
(因電位的不同所具有的能量)
例:
動能
(因速度的不同所具有的能量)
位能
(因位置的不同所具有的能量)
……等等
功和能
相反的,
外力對物體作功則會使物體的能量產生變化,
下面便探討功和單一質點動能的關係。
3-2 動能與功能定理
Δx
F
初能量
功
末能量
因此動能只和質點的速度、
質量有關,而和如何達到
此狀態的過程沒有關係!
3-2 動能與功能定理
2.功與動能
對單一物體而言,
外力對物體作功會使物體的動能產生變化,
也就是說當物體等速率時,外力所作的總功一定為0
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-1(1)
一在光滑水平面上質量為4.0 𝑘𝑔的木塊,受
與水平方向成53°的30𝑁拉力,沿著水平面
移動了2.0𝑚,若木塊的初速度為3.0𝑚/𝑠。求:
(1) 木塊的動能變化。(2) 木塊的末速度。
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-1(2)
一在光滑水平面上質量為4.0 𝑘𝑔的木塊,受
與水平方向成53°的30𝑁拉力,沿著水平面
移動了2.0𝑚,若木塊的初速度為3.0𝑚/𝑠。求:
(1) 木塊的動能變化。(2) 木塊的末速度。
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-2
一個小孩坐在滑板上,沿長為30m、傾斜角為30°之草地斜坡自靜止下滑,若小孩與滑板總質量為50kg,滑板與草地之動摩擦係數為0.50,則滑板抵達斜坡底端時之速率為何?
N
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-3
若2.0 kg 之物體與原長為 0.50 m 、一端固定且彈性常數為 100 N/m 之彈簧,一起被壓縮至彈簧長度成為 0.10 m 之處釋放,求物體恢復至彈簧原長時的速率為多少?
0.4
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-4(1)
質量為2 kg之物體由靜止起受力作用,首2秒內作用力由0均勻增加到 30 N ,後2秒保持 30 N 之定力,則:
(1)第4秒時之瞬時速度量值為何?
(2)外力所做的功共為多少?
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-4(1)
質量為2 kg之物體由靜止起受力作用,首2秒內作用力由0均勻增加到 30 N ,後2秒保持 30 N 之定力,則:
(1)第4秒時之瞬時速度量值為何?
(2)外力所做的功共為多少?
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-5(1)
3-2 動能與功能定理
質量0.1𝑘𝑔速度100𝑚/𝑠的子彈可穿過20𝑐𝑚厚的固定木塊,若要穿過40𝑐𝑚厚的固定木塊,子彈的速度為何?
兩式相除
例題講解 例題3-2-5(2)頁1
承上題,將質量0.9𝑘𝑔,20𝑐𝑚厚的木塊,
置於光滑水平面,若要使子彈穿過,
則子彈初速為何?
3-2 動能與功能定理
例題講解 例題3-2-5(2)頁2
承上題,將質量0.9𝑘𝑔,20𝑐𝑚厚的木塊,
置於光滑水平面,若要使子彈穿過,
則子彈初速為何?
3-2 動能與功能定理