為什麼要給個題目不講解,要先跳到牛頓第一運動定律呢?
原因就是--我喜歡這樣
很簡單,就像如果你問我:"人為什麼要吃飯?",我與其花時間解釋
不如讓你餓個一次你就知道了
人總是碰到問題才會去尋找答案的,碰到問題時,不彷先停下來,想想自己到底是哪裡沒搞懂
從問題當中找線索
所以我們來探究剛剛的問題
1.甚麼是"初速"?
2.甚麼是"速度"?
3.甚麼是"加速度"?
這裡面最直覺的應該就是"速度"吧?
在日常生活中,誰不會說:"這台車速度很快"? 所以你應該很了解,它動的很快,所以速度快
那速度到底有多快? 光用嘴巴說是不夠的
我們常聽到:我一秒鐘可以跑十公尺,王建民的球速可達150公里,法拉利從0加速到100 只要三秒半
這就是最簡單的衡量方式:
我一秒鐘可以跑十公尺-->10m/1s s就是秒 m就是公尺 1通常不會寫,所以我們會看到10m/s
王建民的球速可達150公里-->通常大家說球速,都是說每小時多少公里(或英哩) 所以我們會看到150km/hr km是公里 hr是小時
所以啦~當我說我一秒鐘可以跑十公尺 請問我兩秒鐘可以跑幾公尺? 大家都會把它乘2 10x2=20
很好,所以我們說的10m/s 就是速度,後面的單位,可以是每小時,可以是每分鐘,
一秒鐘可以跑十公尺 那一分鐘可以跑幾公尺? 自己就可以換算,這就完全是中文的理解問題了
但是,當你會把一秒鐘可以跑十公尺推論成-->兩秒鐘可以跑20公尺,其實你已經做了一個(跑步速度是固定的)假設
所以才能這樣去乘不是嗎?
如果答案變成:錯~!不是20 而是10公尺,"因為我第二秒在休息" 或者是,錯~! 是15公尺 "因為我後來累了,跑慢一點"
那叫腦筋急轉彎,不叫物理
所以我們假設(跑步速度是固定的) 這種狀況,在物理學上叫"等速度運動",而其他我們剛剛說的,腦筋急轉彎的部份,叫"變速度運動"
記好這個假設,因為有個觀念和這個很像,就是牛頓第一運動定律,因為我沒有課本,我們先看一下維基百科的解釋
牛頓第一運動定律:當物體不受外力作用,或所受合力為零時,原先靜止者恆靜止,原先運動者恆沿著直線作等速度運動。
這定律又稱為「慣性定律」。
好,不管你懂不懂它在說啥,我來說個白話的版本
它的意思就是說:你機車不去摧油門它會動嗎? 你腳踏車不去踩它,它會跑嗎? 夠白話了吧?
牛頓第一運動定律的第一個部份,"當物體不受外力作用,或所受合力為零時,原先靜止者恆靜止"
就是在說,東西你不去動它,它就不會動
第二個部份"原先運動者恆沿著直線作等速度運動"
就是在說,已經在動的東西,你不要去動它,它會呈現"等速度運動"的狀態,就是我上面講的,假設(跑步速度是固定的) 這種狀況
也就是說,你機車不去摧油門它不會動,但是一但你摧了油門以後,不去煞車或撞到其他東西(不受外力作用)時,它會一直跑下去
而且是"等速度運動"
看到這裡你一定會跳起來指正我 "屁啦~! 最好是摧一下油就可以跑不停,根本跑一下就停了"
所以牛頓才會說(不受外力作用)時呀,你車子在跑,風不是在一直吹,這就是空氣阻力
輪軸,輪子也有磨擦力,這些都是外力,是會讓你車子停下來的力
我們所學的物理現在都在很基礎的部份,都只討論非常理想的狀況,就是"零摩擦,無阻力"的情況
所以在現實生活中"等速度運動",機乎是不存在的,很難舉到例子
除非你真的很厲害,譬如說可以一直維持在時速60km/hr 完全精準,在維持時速60km/hr 的這段時間
才勉強算是"等速度運動",但是別忘了~!! 你怎麼騎到時速60km的? 難道不是從靜止開始騎的嗎?
從0->60 不用我說,你自己也知道這不是"等速度運動",這是"加速度運動"
凡是速度有增加的都可以叫"加速度運動",但是注意看喔,我沒說"等加速度運動"
能被稱為"等加速度運動",它的速度必定要"等量"的增加,
譬如說 某物體 第零秒速度:0m/s(靜止), 第一秒速度:10m/s, 第二秒速度:20m/s , 第三秒速度:30m/s ...
只有這種狀況可以叫 "等加速度運動", 其它都不行,差一點點都不行
就像你有收入,不一定等於你每個月都有收入,你每個月都有收入,不代表你每個月有"等量"的收入
這完全用中文就可以理解其中的差異
至於"初速",也是字面上的意思,最開始的速度
以剛剛的例子來說 :第零秒速度:0m/s(靜止), 第一秒速度:10m/s, 第二秒速度:20m/s , 第三秒速度:30m/s ...
初速就是0,非常容易理解
- Apr 20 Mon 2009 21:11
運動學(二)--牛頓第一運動定律
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