✔ 最佳答案
所謂初速及末速是計算物體在一段運動過程中,開始時的速度便是初速u,而最後的速度便是末速v。
一個相似於你所舉的例子:
一人將石子自高處放下,以10m/s 的速度撞向地面,然後以 5m/s 的速度反彈,之後經過多次彈地後最後靜止在地上。
若你考慮的時間是由放下石子至最後停在地面,則
初速 u = 0,末速 v = 0,
不過這時沒有意義,因為在全程石子是由多個不同的運動所組成,
(1) 石子由高處下墜至撞地時是自由落體。
(2) 而撞地至反彈時,則是受地面的作用力而反彈。
(3) 反彈後石子向上至再跌回地面,則是鉛垂上抛運動。
(4) 如此重覆 (2) 及 (3) 的反彈及鉛垂上抛運動。
…….
(5) 最後是靜止。
以上的各段時間,都有不同的物理方法計算,而在每一段計算的時間都有各自的初速及末速。
計算第(1)種情況,物體是靜止而下墜,最而以 10m/s 的速度撞地,計這段時間的運動,
開始時是以靜止,所以 u = 0
最後以 10m/s 撞地,所以末速 v = 10m/s
計算第(2)種情況,撞地時
撞地前石的速度是 10m/s,反彈離地的速度是 5m/s
所以這段時間初速 u = 10m/s,最後反彈時是末速 v = -5m/s (因為是反彈,方向和初速方向相反,便用負值表示。
依這例若物體在一段長時間中,以數種不同形式運動時,計算必須分成不同的時段運動,在每一段時段中開始的速率便是 u,這段時間的最後速率便是末速 v。
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而你的例子,用 10m/s 的速度掉石子下去,則
初速便是 u = 10m/s,加速度是 a = 10ms^-2
這是下抛運動,題目必須有其他資料才可計算,例如知道需要多是時間、懸崖的高度或撞地的末速,這三項資料其中一項,才可以計其他。
而石塊在空中的運動是鉛垂下抛運動,加速度是重力加速度。可用下抛運動來計算。
撞地後,受地面的力而最後停在地面,則加速度便不是重力加速度。這時初速便是石塊撞地前的速度,而末速便是零。
石塊在空中,和撞地時它的加速度不同,所以不能以單一的方法計算。
而一般校內的物理問題,只會計算物體在空中運動的時段,以你的例,初速便是10m/s,而末速是撞地前一瞬間的速率,不會考慮最後靜止這問題,所以末速不於零。