惯性力与运动.DOC

p. PAGE 1 PAGE PAGE 1 of NUMPAGES 3 力與運動 牛頓運動第二定律 (Newton’s second law of motion) 物體加速度的大小與作用在物體上的不平衡力成正比，與物體本身的質量成反比 m m 是指整個系統的質量 F F 是指整個系統的淨力 a 是指 a 是指整個系統的加速度 力的單位是牛頓，符號為N。 1 N = 1 kg ms-2 若有幾股力同時作用於某一物體上，這些力可以構成一股合力。 淨力 (合力) 是施於物體上所有力的總和。 物體的加速度與淨力的方向相同。 若施於物體上的力是平衡的，淨力為零。 令物體保持其勻速運動狀態趨向的是慣性，而不是力。 質量與重量 (Mass and Weight) 物體的質量表示其慣性的大小。物體的質量越大，它的慣性也就越大。要使質量較大的金屬罐起動或停止運動比質量較小的空罐難得多。 物體的重量是地球加在物體的引力，即是向下拉的力，以牛頓為量度的單位，以向地心的方向作用於物體上。 若物體的質量為m時，它的重量等於： W = mg 質量是無向量，但重量卻是向量。 質量 重量 它是物體裏物質的數量 它是對物體拉扯的重力 它是慣性的量度標準 它是一種力 它以kg為量度單位 它以N為量度單位 它是不變的 它隨看不同星體的重力而變化 牛頓運動第三定律 (Newton’s Third law of motion) 每當兩個物體有相互作用，就必定會有作用力與反作用力對出現。 牛頓第三定律總結了這兩個力的關係： 當一個物體 A 向另一物體 B 施以一力，物體 B 便會向物體 A 施以一方向相反，但大小相同的力。 要注意的是，作用力與反作用力施加於不同的物體上。 考慮一個站在地球表面上的人 (見下圖)。附圖分別顯示此人與及地球的自由體圖。 人的重量 W是地球作用於人的引力。那人亦向地球施以一個大小相同，但方向相反的力 W’。W和W’形成了一對作用力與反作用力。 由於地球向人施以一個力 R來承托著他，那人也向地球施以一個大小相同，但方向相反的力R’。R和R’也形成了一對作用力與反作用力。 雖然重量 W和承托力 R有著相同的大小而且方向相反， 但它們並不是一對作用力和反作用力，這是由於它們作用於同一物體的緣故。 當升降機向上加速時，你會感到自己的重量增加了一點。而當升降機減速時，你就會變得輕了。要解釋這現象，我們須要應用牛頓的運動定律。 假設升降機內有一個人站在磅上 (見下圖)。那人的重量為 W。磅和那人之間的相互作用是一對作用力和反作用力 R和 R’(見下圖)。 請留意，R 和 W並非一對作用力與反作用力。 磅所量度的是作用於磅上的力 R’(= R)，但這並非那人的真正重量 W。有趣的是，W 和 R並不一定相等。我們嘗試就三種情況分析此問題。