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近代物理

量子力學. 近代物理. 相對論. （ 1900 年以後）. 物理學. 力學. 光學. 古典物理. 熱學. （ 1900 年以前）. 統計力學. 電磁學. 力學. 以觀察為主. 伽利略. 物體自由落下皆為鉛直線. 拋體軌跡皆為拋物線. 克卜勒. 行星三大運動定律. 牛頓. 萬有引力定律. : 描述物體運動時之各種狀態 。. 運動學. 力學. 動力學. : 物體運動發生之原因及受力後之 運動 。. : 處於平衡狀態下 ， 物體受力之情形 。. 靜力學. 1-1 時間和空間. 牛頓力學 : 絕對空間和絕對時間 , 無速度上限.

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Presentation Transcript

  1. 量子力學 近代物理 相對論 （1900年以後） 物理學 力學 光學 古典物理 熱學 （1900年以前） 統計力學 電磁學

  2. 力學 以觀察為主 伽利略 物體自由落下皆為鉛直線 拋體軌跡皆為拋物線 克卜勒 行星三大運動定律 牛頓 萬有引力定律

  3. :描述物體運動時之各種狀態。 運動學 力學 動力學 :物體運動發生之原因及受力後之運動。 :處於平衡狀態下，物體受力之情形。 靜力學

  4. 1-1時間和空間 牛頓力學:絕對空間和絕對時間,無速度上限 愛因斯坦:空間和時間為相對,速度上限為3x108m/s 國際單位系統(SI制):

  5. 力學的基本量 ．長度：公尺 1公尺等於光在真空中於299,792,458分之1秒內所走的距離。 ．時間：秒 1秒等於銫133原子在最低兩個能量狀態間變化時，所放出電磁波週期的9,192,631,770倍。 ．質量：公斤 國際度量衡會議決議，採用鉑銥合金製成的公斤原器為標準。

  6. 1-2 直線運動 質點:為簡化問題，物體體積相對運動空間很小時，即可視為質點。 地球繞太陽運轉，地球即可視為質點。 地球半徑:6370km 地球繞太陽運轉半徑:1.5x108m 兩者相差約兩萬倍

  7. 位置座標:質點的位置,可用有向線段標示 Q P Xp=+5 XQ=-3 正負代表質點相對於參考點之方向 大小代表質點和參考點之間的長度

  8. 時間: t=2 :第 2秒末或第 3秒初之瞬間 t=2至t=3:第 3秒內 t=0至t=3 :3秒內

  9. 位移(ΔX): 質點位置之改變量 ΔX為有大小、有方向的量(稱為向量) 大小:起點到終點之直線長度 方向:起點指向終點 質點由P點移至Q點: 大小:8 XP=5 ,XQ=-3 ΔX=XQ-XP =-3-5=-8 方向:← ΔX=-8 位移(ΔX)=末位置-初位置=X2-X1

  10. 路徑長: 質點運動軌跡的總長度 (1)為純量 (2)路徑長≧│位移│ 路徑長 位移

  11. 終點 起 點 端 點 位移=X2-X1 =(-6)-(-4)=-2 路徑長 =|6-(-4)|+|(-6)-6|=10+12=22

  12. 水平線表靜止 X-t圖 斜直線表等速運動 斜率大小表速度之大小 丙 斜率正負表速度之方向 乙 不可能有鉛直線 丁 甲 戊

  13. 速度 斜率大小:速度大小 =x-t圖中兩點之割線斜率 斜率正負:速度方向 0至10秒之平均速度? 0至8秒之平均速度? 4至8秒之平均速度?

  14. 瞬時速度:當Δt→0時之平均速度 平均速度 瞬時速度 =x-t圖中該點之切線斜率

  15. X(t)=2t+1 X(1)=3 第1秒時之位置? X(3)=7 第3秒時之位置? ΔX=7-3=4 1至3秒之位移? 4/2=2 1至3秒之平均速度? 第3秒之瞬時速度? 第t秒之瞬時速度?

  16. 速率: =瞬時速度的大小 不具方向，為一純量。

  17. 加速度： 物體在單位時間內速度的變化量， 具大小和方向 。為一向量。 =V-t圖中兩點之割線斜率 平均加速度： 瞬時加速度： =V-t圖中該點之切線斜率 斜率大小:加速度大小 斜率正負:加速度方向 0至10秒之平均加速度? 8至10秒之平均加速度?

  18. 水平線表等速運動 V-t圖 斜直線表等加速度動 斜率大小表加速度之大小 丙 斜率正負表加速度之方向 乙 不可能有鉛直線 V-t圖底下之面積 代表位移 丁 甲 戊

  19. 0至10秒之平均加速度? 0至8秒之平均加速度? 4至8秒之平均加速度?

  20. 瞬時速度 =x-t圖中該點之切線斜率 瞬時加速度 =V-t圖中該點之切線斜率

  21. V1 ΔV V2 V1 ΔV V2 V1 ΔV V2 ΔV V1 V2 a>0表加速度之方向在+X,但不一定在增速 ΔV=V2-V1 正向速率漸增 負向速率漸減 a<0表加速度之方向在-X,但不一定在減速 正向速率漸減 負向速率漸增

  22. 等加速度運動

  23. 平均速度 由右圖可以發現等加速度直線運動之平均速度為初速和末速之中間值其恰好是中間時間之瞬時速度 t秒內的位移: 第t秒內的位移:

  24. 初速為零,加速度為g 自由落體:

  25. 直線等加速度運動： v、 a、d皆 為向量,需先設定正向之方向,以正負表之,再帶入公式即可解之。

  26. 丙 丁 甲 乙   靜止 +10m/s +2m/s -15m/s 相對運動 甲看乙(乙對甲而言): -8m/s 丁看乙: 甲看丁: 丙看丁: -15m/s -25m/s

  27. A對B的相對速度, 即B看A的相對速度:

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