物理心智圖3

  1. 碰撞

5 功與能量

功的定義_作功=力*施力方向上的位移
SI單位 力(F)=牛頓(N)/ 位移(S)=公尺(M)/ 功(W)=焦耳(J)

EXTRA

定力(constant force)量質和方向都不隨時間改變的力
變力(variable force)量質和方向隨時間改變的力

能量_作功的能力(一個物體可以做多少功的能力)

正功
(1)能量成功轉移給受力體

負功
(1)受力體損失能量

零功
(1)施力為零對物體不作功
(2)有施力但物體沒有任何位移
(3)施力與物體運動方向垂直時

動能與功能定理

位能

力學能守恆

動能_物體因運動而具有的能量稱為動能 (Ek=1/2mv(平方))

功能定理
合力對物體所作的功＝物體動能的變化量 (W total = ∆Ek) 施力在一路段對一物體所作的功，等同於質點在這路段的動能變化量

物體因所在的位置，而儲存有能量稱位能
物體因位置的提升，而產生的位能為重力位能

力學能(Mechanical energy)
即動能與位能的統稱

*於地球的重力之下，在地球表面運動可將地球與質點間的重力視為定力
(重力加速度為定值)

重力位能的零位面
通常以地表為零位面，地表之上位能為正，之下為負

物體動能和位能的總和為定值，所以力學能會達到守恆

接觸力或超距力(不一定要接觸)

種類

  1. (完全)彈性碰撞Perfectly elastic collision
    (ex.原子、電子或基本粒子的碰撞)
  2. 非彈性碰撞Inelastic collision
    (ex.)
  3. 完全非彈性碰撞Completely inelastic collision

碰撞前後的動量守恆 m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
碰撞前後的動能則不一定守恆 1/2 m1v1'2+1/2 m2v2'2小於等於1/2 m1v1(平)+1/2 m2v2(平)