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機械力學 - Coggle Diagram
機械力學
1.力的特徵
力系與力的可傳性
力系
當二個或二個以上之力,同時作用於一個物體,可稱為一個力系。
力的可傳性
其大小與方向不改變,則力可沿其作用線上任意移動, 而不改變其外效應,稱之為力的可傳性
力的觀念
力的要素
1力的大小
2.力的方向
3力的作用點
力的意義
力必存在於相互作用的二體之間,其必須是成對出現的,即力無法單獨存在
力的分類
1接觸力
2非接觸力
力的效應
外效應
內效應
力學與生活的關聯
台北101風阻尼器
滑輪
日本子彈列車
力學種類
靜力學
動力學
運動學
向量,純量與力的單位
向量
指一個同時具有大小和方向,且滿足平行四邊形法則的幾何對象
純量
是只有大小、沒有方向、可用實數表示的一個量
向量的分類
自由向量
滑動向量
固定向量
力的單位
絕對單位
牛頓
達因
重量單位
公斤重
公克重
6.曲線運動
角加速度
是角速度隨時間的變化率
平均角加速度
述剛體角速度的大小和方向對時間變化率的物理量
角速度
描述物體轉動時,在單位時間內轉過多少角度以及轉動方向的向量
等角加速度運動
等角加速度的特別狀況裏,此運動方程式會算出一個決定性的,單值的角加速度。
角位移
是一種物理量,用來描述一質點或物體繞某一軸所轉過的角度,單位為弧度。
2.平面力系
力的分解
力的分解是力的合成的逆運算,求一個力的分力的過程。
力的合成
圖解法
代數法
自由體圖
光滑面
滾輪
繩索
光滑銷釘
重量
固定支架
負荷種類
均布負荷
集中負荷
均變負荷
力偶負荷
力矩原理
用於槓桿的作用力乘以支點到力的垂直距離
3.重心
重心
物體的質量中心。
形心
任何一個物體體形的幾何中心就是它的形心,如果這個物體的質量密度是均勻的,它的質量中心便與形心一致。
質量中心
若對該點施力,系統會沿著力的方向運動、不會旋轉。質點位置對質量加權取平均值,可得質心位置。
5.直線運動
運動種類
曲線種類
等速運動
直線種類
變速運動
位移與路徑
路徑
指物體運動所經過路程的長度
位移
描素位移時,須說明其距离大小及運動方向故位移為一向量
速度與速率
速率
因位移為純量,故速度亦為純量
速度
因位移為向量,故速度亦為向量
7.動力學基本定律及應用
牛頓第二運動定律
體所受到的外力等於動量對時間的一階導數(一次微分值)。 當物體在運動中質量不變時,牛頓第二定律也可以用質量與加速度的乘積表示。
牛頓第三運動定律
牛頓第三運動定律表明,當兩個物體交互作用時,彼此施加於對方的力,其大小相等、方向相反。
牛頓第一運動定律
假若施加於某物體的外力為零,則該物體的運動速度不變。
8.功與能
功
指從一種物理系統到另一種物理系統的能量轉變,尤其是指通過使物體朝向力的方向移動的力的作用下能量的轉移
能
即任何物體系統滾擺如無外力做功,系統內又只有保守力做功時,則系統的力學能(動能與勢能之和)保持不變。
4.摩擦
摩擦種類
乾摩擦
滑動摩擦
滾動摩擦
流體摩擦
摩擦定律
最大靜摩擦係數與正壓力成正比,比例稱為摩擦係數。 f'=μs*N. (f':最大靜摩擦力,N:接觸面之正壓力)。