力例子.ppt
6.3 力的例子,1,6.3 力的例子,熱 身 繩子的張力 法向力 進度評估 5 重量地球對物體的引力 進度評估 6,1,2,3,?,?,6.3 力的例子,2,熱 身,1 兩名學生參加了拔河. 2 一輛地鐵列車正駛離站. 3 當你站在一個磅上.,6.3 力的例子,3,熱 身,1 兩名學生參加了拔河比賽。,假如把繩子剪斷，再用牛頓秤重新接上， 牛頓秤的讀數會是多少？,A 0 N,B 100 N,C 200 N,100 N,100 N,6.3 力的例子,4,熱 身,2 一輛地鐵列車正駛離站。哪一卡車廂的加速度最高？,A 最少乘客的車廂。,B 每卡車廂都有不同的加速度。,C 所有車廂的加速度相同。,6.3 力的例子,5,熱 身,3 當你站在一個磅上 ，它的讀數為60 kg。這個讀數代表甚麼？,A 你的重量是60 kg。,B 你的質量是60 kg。,C 你的重量是60 N。,6.3 力的例子,6,考慮作用 在物體 的力,重量 10 N,1 繩子的張力,張力, 可以向上，也可以向下,向下張力 10 N,向上張力 10 N,考慮作 用在彈簧秤 上的張力,1 kg,彈簧秤施加的向上的力 10 N,（視乎它作用在哪個物體上）, 在繩子上作用的力,6.3 力的例子,7,1 繩子的張力,隔離體圖,很多力要考慮！,為免引起混亂, 我們通常會以不同的圖來,表示作用在物體上的力,1 kg,6.3 力的例子,8,1 繩子的張力,隔離體圖,1 把要隔離的物體繪畫出來。,1 kg,1 kg,6.3 力的例子,9,1 繩子的張力,隔離體圖,2 分辨作用在這物體的所有力。,1 kg,1 kg,6.3 力的例子,10,1 繩子的張力,隔離體圖,3 把這些力標示出來，注意每一個力的方向。,重量 10 N,向下張力 10 N,向上張力 10 N,彈簧秤施加的向上的力 10 N,1 kg,1 kg,6.3 力的例子,11,2 法向力,一本放在桌子上的書，即使有重量也不會掉在地上。,有一道由桌子產生的向上的力.,法向力,垂直桌面（法向力）作用在書本上,重量,有否力平衡 它的重量？,作用在書本上的淨力 = 0,6.3 力的例子,12,2 法向力,同樣，假如你把書本壓向牆上，,牆會產生法向力作用在書本上 （平衡手作用在書上的力），,使書本保持不動。,手作用在書上的力,法向力,6.3 力的例子,13,e.g. 5,6.3 力的例子,14,進度評估 5,1 兩個質量為4 kg 的物. 2 A、B、C 三頭狗. 3 在繩子上作用的力.,6.3 力的例子,15,Q1 兩個質量為4 kg 的物,兩個質量為4 kg 的物體用繩子連接在一起，並懸掛在一個平滑的滑輪上。圖中顯示兩個物體靜止的情況。繩子的張力是多少？,4 kg,4 kg,40 N,40 N,A 4 N B 8 N C 40 N D 80 N,T,T,6.3 力的例子,16,Q2 A、B、C 三頭狗,A、B、C 三頭狗以勻速拉動雪橇。,試繪畫出 B 的隔離體圖。,A,B,C,6.3 力的例子,17,Q3 在繩子上作用的力,在繩子上作用的力稱為_ 。,一條均勻的輕繩在不同的點上的力_（必定相同可以不同）。,張力,必定相同,6.3 力的例子,18,如果物體自由下落，它的重量W 使物體以g 加速運動。,應用方程式 F = ma,W = mg,重量的單位是牛頓 (N)。,3 重量地球對物體的引力,模擬程式,物體的重量(weight)是地球對物體的引力。,6.3 力的例子,19,取 g 為10 m s2，,W = mg,則質量為1 kg 的物體的重量是,3 重量地球對物體的引力,W = 1 kg 10 m s2,= 10 N,6.3 力的例子,20,e.g.6,6.3 力的例子,21,3 重量地球對物體的引力,a 質量與重量,符號：W,符號：m,國際單位制單位：N,國際單位制單位：kg,根據處於的地方而改變，大小由 g 決定,處於甚麼地方都是一樣,地球引力,量度物體的慣性,重量,質量,6.3 力的例子,22,3 重量地球對物體的引力,a 質量與重量,不同星體上的重力加速度：,6.3 力的例子,23,3 重量地球對物體的引力,a 質量與重量,錄像片段,6.3 力的例子,24,3 重量地球對物體的引力,b 天平與彈簧秤,兩個不同的質量，m1 和 m2，在同一地方下的重量分別是：,因此，不同物體在某一地方的重量與它們的質量成正比。,W1 = m1g 和 W2 = m2g,6.3 力的例子,25,3 重量地球對物體的引力,b 天平與彈簧秤, 天平就是把質量不明的物體的重量,從而得出物體的質量。,天平,質量不明的物體,標準砝碼,跟已知質量的標準砝碼的重量作比較，,6.3 力的例子,26,3 重量地球對物體的引力,b 天平與彈簧秤,彈簧秤量度重量，而非質量。,它在不同的地方會顯示不同的讀數。,彈簧秤,6.3 力的例子,27,3 重量地球對物體的引力,c 升降機內的表觀重量,當你乘搭快速升降機時，,會感覺到重量減少或增加。,這情況是如何發生的？,6.3 力的例子,28,3 重量地球對物體的引力,c 升降機內的表觀重量,錄像片段,模擬程式,6.3 力的例子,29,3 重量地球對物體的引力,c 升降機內的表觀重量,這時有兩個力作用在女孩子身上：,1 體重 W 及,2 升降機地板上的法向力 R, 可以用磅來量度, 磅的讀數就是女孩感受到的重量，即是她的表觀重量,不變,可變,6.3 力的例子,30,3 重量地球對物體的引力,c 升降機內的表觀重量,升降機運作時，升降機地板上作用在女孩的 R 會改變。,例：10/F G/F,靜止在十樓,R = W,向下加速,R W,勻速下落,R = W,向下減速,R W,停在地下,R = W,6.3 力的例子,31,3 重量地球對物體的引力,c 升降機內的表觀重量,根據牛頓運動第二定律，,如果知道R，升降機和那女孩的加速度便可計算得到,錄像片段,6.3 力的例子,32,e.g.7,6.3 力的例子,33,進度評估 6,1 重量的單位是. 2 當蘋果從樹上掉下來時，它的重量會. 3 一隻質量為5 kg 的狗站在升降機內.,E,6.3 力的例子,34,Q1 重量的單位是,重量的單位是,A 公斤。 B 牛頓。 C 公斤或牛頓，視乎量度的工具。,6.3 力的例子,35,Q2 當蘋果從樹上掉下來時，它的重量會,當蘋果從樹上掉下來時，它的重量會有甚麼變化？,A 減少 B 保持不變 C 增加,6.3 力的例子,36,Q3 一隻質量為5 kg 的狗站在升降機內.,一隻質量為5 kg 的狗站在升降機內。,當升降機由靜止開始向下降時，升降機地板向狗施加的力 U 是 45 N。,試找出升降機的加速度。,E,6.3 力的例子,37,Q3 一隻質量為5 kg 的狗站在升降機內.,(U / W ) (U / W ),(U / W ) (U / W ) = ma,E,設向下的方向為正。,當升降機向下加速時，,_ _ = 5a, a = _ m s-2,1,50,45,1,狗的重量 = mg = _,50 N,升降機以 _ m s-2 加速（向上向下）,6.3 力的例子,38,完 結,6.3 力的例子,39,假設摩擦力可省略不計。,例 題 5,馬先生和他的孩子在花園玩耍。,繩子的張力,麗娟,耀榮,馬先生,耀榮和玩具車的總質量 = 17 kg 麗娟和玩具車的總質量 = 15 kg,6.3 力的例子,40,假設摩擦力可省略不計。,例 題 5,繩子的張力,麗娟,耀榮,馬先生,耀榮 + 玩具車 = 17 kg 麗娟 + 玩具車= 15 kg,(a) 繪畫耀榮連車子的隔離體圖。,馬先生拉車子的力(P ),繩子的張力 (T ),重量,法向力,6.3 力的例子,41,例 題 5,繩子的張力,(b) 繪畫麗娟連車子的隔離體圖。,繩子的張力 (T ),重量,法向力,假設摩擦力可省略不計。,麗娟,耀榮,馬先生,耀榮 + 玩具車 = 17 kg 麗娟 + 玩具車= 15 kg,6.3 力的例子,42,例 題 5,繩子的張力,(c) 如果連接兩輛玩具車的繩子上的張力為7.5 N ，求麗娟的加速度。,繩子的張力,重量,法向力,對麗娟和她的玩具車來說，淨力就是繩向右的張力。,根據 F = ma，,7.5 = 15 × a,a = 0.5 m s2,+,（向右）,耀榮 + 玩具車 = 17 kg 麗娟 + 玩具車= 15 kg,6.3 力的例子,43,(d) 求馬先生拉動車子的力。,對耀榮和他的玩具車來說， 淨力就是P T,T,P,根據 F = ma,P 7.5 = 17 × 0.5,P = 16 N,例 題 5,繩子的張力,耀榮 + 玩具車 = 17 kg 麗娟 + 玩具車= 15 kg 繩子的張力 (T ) = 7.5 N 麗娟的加速度= 0.5 m s1,6.3 力的例子,44,(d) 求馬先生拉動車子的力。,其他方法： 將耀榮、麗娟、及他們凡的玩具車視作單一個體,P,根據 F = ma,P = (17 + 15) × 0.5,P = 16 N,例 題 5,繩子的張力,耀榮 + 玩具車 = 17 kg 麗娟 + 玩具車= 15 kg 繩子的張力 (T ) = 7.5 N 麗娟的加速度= 0.5 m s1,6.3 力的例子,45,返 回,6.3 力的例子,46,土星五號火箭在發射時的初始加速度是12 m s2。,例 題 6,土星五號的推力,如果它的質量是3 × 105 kg，那麼火箭的推力是多少？,6.3 力的例子,47,應用牛頓運動第二定律：,F = ma,U mg = ma,U = ma + mg,= 3 105 (12 + 10),= 6.6 105 N,推力 U,mg,例 題 6,土星五號的推力,火箭的質量 = 3 105 kg 初始加速度 = 12 m s1,6.3 力的例子,48,返 回,6.3 力的例子,49,例 題 7,升降機內的表觀重量,找出升降機在以下情況的加速度 (a) 0-5 s (b) 20-25 s,凱詩的質量 = 50 kg 當升降機停在十樓時，磅的讀數 = 500 N 經過25 s 後，升降機下降到地下,磅的讀數 N,時間 s,6.3 力的例子,50,例 題 7,升降機內的表觀重量,凱詩的質量 = 50 kg 當升降機停在十樓時，磅的讀數 = 500 N 經過25 s 後，升降機下降到地下,磅的讀數 N,時間 / s,(a) 取向下的方向為正,R W 及,W R = ma, 500 450 = 50a, a = 1 m s2,升降機以1 m s2向下加速。,在 0-5 s，,+,6.3 力的例子,51,例 題 7,升降機內的表觀重量,凱詩的質量 = 50 kg 當升降機停在十樓時，磅的讀數 = 500 N 經過25 s 後，升降機下降到地下,時間 / s,W R 及,W R = ma, 500 550 = 50a, a = 1 m s2,升降機以1 m s2向下減速。,(b) 在 20-25 s，,磅的讀數/ N,6.3 力的例子,52,返 回,
