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簡單機械重點筆記

一、簡單機械的基本概念

定義:簡單機械是能讓施力方向改變或施力大小改變的工具,可以讓工作變得更輕鬆。

功能:

  1. 改變施力方向
  2. 改變施力大小
  3. 改變物體移動距離

二、功與功率

功的公式:

$$W = F \times S$$

W:功(焦耳 J)

F:力(牛頓 N)

S:距離(公尺 m)

功率公式:

$$P = \frac{W}{t} = \frac{F \times S}{t}$$

P:功率(瓦特 W)

t:時間(秒 s)

三、簡單機械的種類

1. 槓桿

重要概念:力臂與重臂的關係

$$F \times F_{arm} = W \times W_{arm}$$

F:施力

W:抗力(重力)

Farm:力臂

Warm:重臂

槓桿分類:

2. 輪軸

輪軸平衡條件:

$$F \times R = W \times r$$

R:輪的半徑

r:軸的半徑

3. 滑輪

種類:

動滑輪施力與重力關係:

$$F = \frac{W}{2}$$

4. 斜面

斜面施力公式:

$$F = W \times \frac{h}{l}$$

h:斜面高度

l:斜面長度

特點:

四、機械效率

理想機械效率:

$$效率 = \frac{有用功}{總功} \times 100\%$$

注意事項:

五、能量守恆

原理:在理想狀況下(無摩擦力),輸入功永遠等於輸出功

$$輸入功 = 輸出功$$

$$F_{輸入} \times S_{輸入} = F_{輸出} \times S_{輸出}$$

結論: