2 直線運動 2

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2 直線運動 2

Straight Line Motion

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2.1 物理學探討什麼 2.2 度量的方法

2.3 國際單位系統

2.4 平均速度與平均速率 2.5 瞬時速度與瞬時速率 2.6 加速度

2.7 等加速度

2.8 再論等加速度運動

2.9 自由落體加速度

2.10 運動分析的圖形積分

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2.1 物理學探討什麼

„

沿著一個軸運動的物體，這類運動稱之為一維運動

（one-dimensional motion）。

P.8

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„

運動學（kinematics）：運動現象的分類與比較。

2.2 運動

P.8

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„

指出物體的位置（position），其意思就是要指出其 相對於某個參考點的位置。

„

參考點（origin）通常就是軸的原點。

„

軸的正方向是數字增加的方向；相反的方向便稱之為 負方向（negative direction）。

„

位置的變化，由

x ₁

移到

x ₂

，就稱之為位移（

displacement）∆x

，

2.3 位置與位移

P.9

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„

平均速度：是運動時位移

∆x 與時間間隔 ∆t 的比值

„

平均速率（average speed）s

_avg

：物體運動經過的總距 離來計算，跟方向無關。

2.4 平均速度與平均速率

P.10

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„

（瞬時）速度是將平均速度的時間間隔

∆t 縮小到趨

近於 0 時所得到的值，當時間間隔趨近於 0 時，平均 速度會趨近於極限：

2.5 瞬時速度與瞬時速率

P.13

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„

平均加速度（average acceleration）a

_avg

:

„ v ₁

代表物體在

t ₁

時的速度，v

₂

代表物體在

t ₂

時的速 度。瞬時加速度［instantaneous acceleration；或簡稱 加速度（acceleration）］是

2.6 加速度

P.15

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„

將 2-8 式與 2-4 式組合起來，得到：

„

物體在任一時刻的加速度也是位置

x(t) 對時間的二次

微分。

2.6 加速度

^(續)

P.15

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„

當物體運動的加速度是常數時，其平均加速度與時間 加速度是相等的：

改寫為：

„

將2-2式改寫為：

因此

2.7 等加速度：一種特殊情形

P.18

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2.7 等加速度：一種特殊情形

^(續)

P.18

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2.7 等加速度：一種特殊情形

^(續)

P.19

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„

如果將一個物體往上或往下拋，同時消去它們在空中 飛行時空氣的影響，你將會發現這個物體是以某一固 定值向下加速的。這個等加速度值的大小稱之為自由 落體加速度（free-fall acceleration），通常以符號 g 代表。這個加速度與物體的特性（質量、密度或是形 狀等等）無關，對所有物體都是相同的值。

„ g 這個值是 9.8 m/s ²

（或者等於 32 ft/s

²

）。

2.9 自由落體加速度

P.22

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2.9 自由落體加速度

^(續)

P.23

圖 2-10 在真空中，一根羽毛

及一顆蘋果以相同的加速度

g

值落下。加速度使連續影像 之間的距離增加。在沒有空 氣時，它們是同時落下的。

（Jim Sugar/Corbis Imags）

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2.10 運動分析的圖形積分

P.26

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2.10 運動分析的圖形積分

^(續)

圖 2-13 從

t

₀ 到

t

₁ 時間間隔內

，曲線及水平時間軸之間的面 積(a)加速度 a 對時間 t 的圖及 (b)速度 v 對時間 t 的圖。

P.26