VCE 物理/單元 2/AoS 1/能量與動量

簡介

在動力學中，我們發現了“衝量”與“動量”以及“功”與“動能”之間的關係。我們將進一步探索這些概念。

我們將介紹動量守恆的概念及其應用。

我們將動能與其他形式的能量聯絡起來，並介紹“能量守恆”的概念，我們將研究能量隨時間的變化（功率）以及“效率”的概念。

來自學習設計的相關要點

• 分析隔離系統中的衝量（動量傳遞）（針對直線運動的物體之間的碰撞）：$I=\Delta p$
• 理論上和實踐上研究和分析一維動量守恆。
• 應用恆力做功的概念，使用
  • 功 = 恆力 $\times$ 力方向上的位移：$W=Fs$
  • 功 = 力-位移圖下的面積
• 理論上和實踐上研究和分析理想彈簧的胡克定律：$F=-k\Delta x$
• 使用能量守恆分析和建模機械能的傳遞和轉化
  • 地球表面附近的重力勢能變化：$E_{g}=mg\Delta h$
  • 理想彈簧中的勢能：$E_{s}={\tfrac {1}{2}}k\Delta x^{2}$
  • 動能：$E_{k}={\tfrac {1}{2}}mv^{2}$
• 使用功率分析能量傳遞速率：$P={\frac {E}{t}}$
• 計算能量傳遞系統的效率：$\eta ={\frac {\text{useful energy out}}{\text{total energy in}}}$