第二章力與運動

第二章力與運動 2-1 牛頓第一運動定律 2-2 牛頓第二運動定律 2-3 牛頓第三運動定律 2-4 圓周運動與萬有引力

作用力與反作用力 • 力是一種交互作用，甲施力於乙，則乙必同時施力於甲。 • 甲施力於乙的力稱作用力，符號：F甲乙 • 乙施力於甲的力稱反作用力，符號：F乙甲 • 例：萬有引力

萬有引力定律 • 甲、乙兩物體間的萬有引力， • 方向：沿著兩物體的連線方向指向對方 • 大小：與質量的乘積成正比，距離的平方成反比甲：M 乙：m 萬有引力定律 F F R F代表萬有引力的大小， M與m分別代表兩物體的質量， R表示兩物體的距離， G：萬有引力常數

萬有引力定律 • 甲、乙兩物體間的萬有引力， • 方向：沿著兩物體的連線方向指向對方 • 大小：與質量的乘積成正比，距離的平方成反比甲：M 乙：m F乙甲 F甲乙＝ F乙甲 F甲乙

牛頓第三運動定律 • 定義：兩物體受到力的交互作用，有作用力，必有反作用力， • 兩力同時出現、同時消失 • 兩力大小相等 • 兩力方向相反 • 作用在不同物體，故不能抵消

作用力反作用力與平衡力之比較

例：物在桌面上的受力分析 • 施力F於靜置在桌面上的物體 F手物：手對物的施力 F物手：物對手的施力 F地物：地球對物的吸引力 F桌物：桌對物的支橕力 F物地：物對地球的吸引力 F物桌：物對桌的正向力

例：物在桌面上的受力分析 • 施力F於靜置在桌面上的物體 F F手物：手對物的施力 (-F)+(-W)+T=0 T=F+W F物手：物對手的施力 F’ F地物：地球對物的吸引力 W F桌物：桌對物的支橕力 T F物地：物對地球的吸引力 W’ F物桌：物對桌的正向力 N

例：人在地面行走的力 • 人的腳底對地面施一向下且向後的力F人地 • 地面對人的腳底施一向上且向前的力F地人，作用在人身上，故人行走時會腳會往上抬且往前行走。 F人地 F地人

例：火箭升空的力 Frg Fgr • 火箭(rocket)內的燃燒氣體(gas)，碰撞火箭燃燒室，結果給火箭向前的力Fgr。 • 火箭燃燒室給氣體反作用力Frg，使氣體向後噴出。與外界空氣無關。

例：游泳向前的力 • 游泳時向前伸的手，施力F人水把水分子向後推，故水分子往後流動。 • 同時水分子對手施向前的反作用力F水人，使手帶動身體向前進。 F水人 F人水

例：拔河 • 甲與乙互相拔河，甲出5N的力，乙出5N的力，當兩人均未離開原位時，請問 • 令繩子（rope）平衡的力為何？ • 維持甲平衡的力為何？ F乙r=5 Fr乙=5 F甲r=5 Fr甲=5 F地乙=5 F地甲=5 F甲地=5 F乙地=5

6Kg 6Kg 4Kg 4Kg A A 20N B B 例：P37＿4 • A、B兩物體置於光滑平面上，右圖甲、乙所示，則 • 甲、乙兩圖中，整體加速度比： • 甲圖中B對A的反作用力與乙圖A對B的反作用力比： (乙) (甲) 20N F＝M×a F＝M×a 20=(6+4)×a甲 20=(6+4)×a乙 a甲：a乙=1：1 a甲=2 a乙=2

6Kg 6Kg 4Kg 4Kg A A 20N B B 例：P37＿4 • A、B兩物體置於光滑平面上，右圖甲、乙所示，則 • 甲、乙兩圖中，整體加速度比： • 甲圖中B對A的反作用力與乙圖A對B的反作用力比： (乙) (甲) F甲：F乙=8：12 20N F甲：F乙=2：3 FAB FBA FAB FBA FAB＝MB×a FBA＝MA×a FAB= 4 × 2 FBA= 6 × 2 FAB=8 F甲=8 FBA=12 F乙=12

第二章 力與運動