7-1定力所作的功.ppt

* * * * * * 7-4 功 率 在一段時間 ?t內，作用力能完成 ?W 的功，定義此力的平均功率為 平均功率 * 當 ?t 非常小時，則此平均功率稱為瞬時功率，或簡稱為功率（power） 瞬時功率 功率的 SI 單位為焦耳∕秒（ J ∕ s） ，稱為瓦特（ watt），或簡稱瓦，寫成 W ，即 * 自地面垂直上提木箱至貨車內，與沿斜面拉動木箱至貨車內，此兩拉力所作的功相同。 若木箱均以相同速率等速移動，垂直上提的距離較短，花費時間較少，故功率較大，較為費力。 * 作用力對物體所提供的瞬時功率 ，等於作用力與物體瞬時速度的內積 * * * * 觀念一把抓 7－1　定力所作的功 1、外力對物體所作的功為 W＝力的大小×物體沿力方向的位移分量 ＝ F．S cosθ ＝位移大小×力在位移方向的分量 ＝ S．F cosθ 或 * 7－2　變力所作的功 2、一變力使物體自 x1 移動至 x2（x1＜ x2）所作 的功，等於在力關係線下與 x 軸之間的對應面 積。 3、若力方向與位移方向相同，則力所作的功為 正；若力方向與位移方向相反，則力所作的功 為負。 4、與彈簧連接的物體，不論其起點 x初，與終點 x末 為何，彈力對物體作的功為 * 7－3　功能定理與動能 5、動能是一個代表物體處於某種運動狀態所具有 的能量。 6、功能定理為合力對物體所作的功，亦為物體末 動能與初動能之差，即 * 7－4　功率 7 、瞬時功率或簡稱為功率 * 概念圖 * * * * * 功的正負值由力方向與位移方向共同決定 位移為正（或向右），則 F 為正時，會對物體作正功。 * 位移為負（或向左），則 F 為負時，會對物體作正功。 * 二﹑彈力所作的功 一物體受到彈力作用，在水平方向運動，若彈簧為原長，亦即物體不受彈力作用時，物體之位置設為 0，此位置稱為平衡位置。 * k 為彈性常數，負號代表彈力方向與物體的位置方向相反。 虎克定律 * 彈力－位置關係圖 彈簧伸長時（ x＞0）﹐物體所受彈力指向原點（平衡點） * 彈簧被壓縮時（x＜0） ，物體所受彈力方向為正，指向原點（平衡點）。 * 若彈力作用於木塊，自 x初到 x末，且 x初＜ x末則彈力作正功，且等於彈力關係線下與 x 軸之間的面積。或為兩三角形面積差。即 彈力－位置關係圖 * 彈力對物體自被壓縮的端點 x初﹐運動至 x末﹐所作的功，即為兩三角形面積的代數和，即 * 當與彈簧連接的物體向右伸展，自離原點 x初處，靜止釋放，當物體移動至 x末﹐且 x末≧ 0 ，因彈力向左，位移也向左，故在此過程中，彈力對物體作正功，其值為兩三角形面積差，即 * 與彈簧連接的物體﹐不論其起點 x初﹐與終點 x末為何，彈力對物體作的功： 若物體繼續運動至x末﹐且x末≦0﹐物體自原點到x末時﹐彈力向右與位移相反﹐故彈力對物體作負﹐自x初到x末﹐彈力作的功﹐為兩三角形面積之代數 和。 * * * * * 7-3 功能定理與動能 * 各種力作用在質點 m 上，若其合力為一定值，並沿著 x 方向運動，其加速度 * 若物體初位置在 x初、初速為v初，末位置在 x末、 末速為 v末，則位移 S＝x末－x初，由等加速度直線運動 * 動能（kinetic energy） 物體處於某種運動狀態所具有的重要物理量 SI 之單位為公斤．公尺 2∕秒 2（kg．m2∕s2） 與功之單位相同﹐均為焦耳（J）。 * 功能定理（work-energy theorem） 合力對物體所作的功，亦為物體末動能與初動能之差，此關係式稱為功能定理，它是探討能量轉換的重要原理 縱使物體所受的力非固定力，或運動路徑為任意曲線，功能定理依然成立。 * 打保齡球者手對球作正功，使球由靜止產生動能。 * 摩擦力對滑壘員作負功，造成他動能減少，最後停止。 * * * * * * * * 7 功與動能 * * 7-1 定力所作的功 7-2 變力所作的功 7-3 功能定理與動能 7-4 功 率 * 7-1 定力所作的功 一﹑力與位移方向相同時 施力對一物體所作的工作量大小﹐從工程上的觀點來看可以用 來表示。 1829年柯若利斯（Gaspard-Gustave de Coriolis，1792 ～1843 ﹐法國人）提出功的觀念。 * 外力對物體所作的功 功的定義 功的 SI 單位為牛頓．公尺（N．m）﹐也稱為焦耳（J） * * * * 二﹑力與位移方向不同時 若作用於物體上的外力與物體位移方向不同時，物體沿力方向的位移分量為 S cosθ，而得外力對物體所作的功為 * * 將兩向