牛顿三大运动定律之探讨与运用-台东高中.PDF

牛頓三大運動定律之探討與運用 篇名 頓三大運動定律之探討與運用 作者 謝佳衡。國立台東高中。三年一班 廖士懿。國立台東高中。三年一班 1 PDF created with pdfFactory trial version 牛頓三大運動定律之探討與運用 壹 前言 小時候，常常聽到牛頓這偉人的大名，被從樹上落下的蘋果打到，就發現了「地 心引力」，而筆者也常常想著，為什麼溜冰刀會這麼的輕鬆？汽車的輪胎為什 麼會有花紋？到底是車拉馬還是馬拉車呢？ 升上高中以 ，才知道這些現象都跟牛頓的三大運動定律有關 ，隨著年紀的增 長 ，看到的自然現象也越來越多 ，大都與「淨力」、「慣性」、「作用力與反作用 力」有關 ，於是便勾起筆者的好奇心，決定以高中所學的物理知識探討上述的 疑惑 ，進而修正筆者錯誤的觀念 。秉持著「從研究的態度學習物理」，在實驗 中發現牛頓的定律，藉由請教老師 ，釐清原本模糊的觀念 ，是撰寫本文最大收 獲所在 。 貳 正文 一 、牛頓第一運動定律──慣性 定義：除非物體受到外力作用，改變它運動狀態 ，否則 ，每個物體靜者恆靜 ， 動者維持直線等 度運動。 01. 亞里斯多德學說(註一) 一個物體在沒有受力的狀況下 ，是不會無故而動 ，而在西元前四世紀，希臘一 位偉大的科學家－亞里斯多德，對力學就有相當的研究，他認為力學可分為兩 大類：自然運動與暴力運動。 A. 自然運動： 每個物體都會尋找屬於它們的「自然靜止位置」──重的物體向下掉 ，輕的物 體往上升，這是一個非常「自然」的現象。例如：行星與恆星都是以完美的圓 周軌道繞著地球 。 B.暴力運動： 暴力運動是一種加強的運動，是因為受到外力作用的結果，物體處於靜止位 2 PDF created with pdfFactory trial version 牛頓三大運動定律之探討與運用 置 ，沒有受到外力作用下，它們是絕對不會動的。例如：馬車之所以會動，是 因為它們被馬向前拉 ；另外 ，帆船 ，則是因為風力的關係而前進 。 02. 伽利略的慣性定律： 假設一個冰上曲棍球的橡皮圓盤 ，在一般的柏油路上滑行 ，它很快就會停下 來 ，但如果把它放在冰上滑行 ，它可以滑得比較遠 ，那是因為冰的「摩擦力」 比較小所造成的。 03. 實驗證明（一）: 一般的物體表面 ，不管多麼的 滑 ，都有摩擦力，所以 ，以電腦製圖呈現本實 驗 ，藉以了解慣性定律，摩擦力大小造成的結果。 A.高度相同、光滑面： 兩個高度相同的光滑斜面，面對