關於物理…功與能量問題

1汽車以36公里/小時 (10 m/s) 作等速度運動，汽車所受阻力與速度成正比 F = 10kF x 10 = 2000, 100k =2000, k = 20 v = 72公里/小時 =20 m/sF = 20k =400 N P = Fv = 400 x 20 = 8000 J 2.位能 = mgh(能量守恆)25 x 9.8 x h = 25 x 9.8 x 40/2h = 20 m 3.斜角30°的斜面上，且沿斜面行走2公尺，高為1公尺 摩擦力 = fs (1/2)mv^2 = mgh + fs x 22 fs = (1/2) x 2 x 36 – 2 x 10 x 1 fs = 8 N 4.動摩擦力 = fkmgh = fk x 10 + (1/2)mv^2 10 x 10 x 5 = 10 fk + (1/2) x 10 x 4^210fk = 500 - 80 fk = 42 N

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P=F*V
36km/hr=10
72km/hr=20
2000=F*10…..這是考慮前段阻力計算出來的F1
F=200………F隨著V正變故後段的F隨著V的倍數成長F2=2*F1=400
P=200*20=4000…..這是未考慮後段阻力計算出來的PP2=400*20=8000

1.
當汽車以 36 公里/小時 作等速運動時：
設其克服的阻力 F = Fo
速度 v = vo m/s
引擎作功 = F•v = Fo x vo = 2000 W

當汽車以 72 公里/小時 作等速運動時：
速度 v = vo x (72/36) = 2vo m/s
由於阻力與速度成正比，要克服的阻力 F = Fo x (72/36) = 2Fo
引擎作功 = F•v = (2Fo) x (2vo) = 4 x (Fo x vo) = 4 x 2000 = 8000 W

2014-06-22 22:45:11 補充：
2.
設離地面 h m 時，物體的動能 = 物體的位置

原來的動能 + 位能 = 離地面 h m 時的動能 + 位能

由於：離地面 h m 時，物體的動能 = 物體的位置：
故此：原來的動能 + 位能 = 2 x 離地面 h m 時的位能
0 + mg(40) = 2 x mgh

物體動能與位能相等時，距地面高度 h = 20 m

2014-06-22 22:45:35 補充：
3.
摩擦力 = f N

物體動能下降 = 克服摩摖力作功 + 克服重力加速度作功
(1/2)mv² = fs + mgh
(1/2) x 2 x (6)² = f x 2 + 2 x 10 x (2 x sin30°)
2f + 20 = 36
2f = 16
摩察力 = 8 N

2014-06-22 22:46:11 補充：
4.
動摩擦力 = f N

重力對物體作功 = 物體克服摩擦力作功 + 物體動能增加
mgh = fs + [(1/2)mv² - 0]
10 x 10 x 5 = f x 10 + (1/2) x 10 x 4²
10f + 80 = 500
10f = 420
動摩擦力 f = 42 N