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國三理化 - 加速度運動筆記
加速度的定義
加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。它表示單位時間內速度的變化量。
加速度 \(a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\)
其中,\(a\) 是加速度,\(\Delta v\) 是速度變化量,\(\Delta t\) 是時間變化量。
加速度的單位
加速度的國際單位是 m/s²(公尺/秒²)。
等加速度運動
等加速度運動是指物體的加速度保持不變的運動。
等加速運動的特性
| 物理量 |
符號 |
關係式 |
單位 |
| 加速度 |
\( a \) |
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \] |
m/s2 |
| 速度 |
\( v \) |
\[ v = v_0 + at \] |
m/s |
| 平均速度 |
\( \bar{v} \) |
\[\bar{v} = \frac{v_o + v}{2}\] |
m/s |
| 位移 |
\( s \) |
\[s = \frac{v_0 + v}{2} \times t\]
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]
|
m |
| 速度與位移關係 |
\( v^2 \) |
\[ v^2 = v_0^2 + 2as \] |
m/s |
註:\( v_0 \) = 初速度 Δv = v - \( v_0 \) 是速度變化量 t = 運動時間
v-t圖代表的意義
斜率:a(加速度) 面積:s(位移)
重要概念
- 正加速度:速度增加的運動
- 負加速度:速度減小的運動(也稱為減速度)
- 瞬時加速度:某一時刻的加速度
- 平均加速度:一段時間內的平均加速度
速度方向與加速度方向
- 速度方向和加速度方向不一定相同。
- 如果加速度與速度方向相同,物體會加速。
- 如果加速度與速度方向相反,物體會減速。
- 如果加速度垂直於速度方向,物體會改變運動方向(例如圓周運動)。
結論
理解加速度運動對於掌握物體運動規律至關重要。通過運用這些公式和概念,我們可以預測和分析各種直線運動情況。
例題
一物體從靜止開始作等加速運動,5秒後速度為50m/s。
- ➀加速度為多少m/s²?
- ➁位移為多少m?
- ➂平均速度為多少m/s?
👉看解答
Ans:
- ➀\( v = v_0 + at \) , 50 = 0 + 5 × a , a = 10 m/s²
- ➁\(s = \frac{v_0 + v}{2} \times t\) , s = (0 + 50) / 2 × 5 = 125m
- ➂速度=位移/時間 , 125 / 5 = 25m/s 另解 \(\bar{v} = \frac{v_o + v}{2}\) , (0 + 50) / 2 = 25m/s
圖解: