1、功與能量的轉換,功：W=F x S F:作用力(牛頓)S:位移(公尺)W:功(焦耳)重力位能：U=m x g x h m:質量(公斤) g:重力加速度 h:高度(公尺)動能：Ek=(1/2)mV2 m:質量(公斤) V: 速度(m/s),當外力對物體作功時,會增加物體的位能或動能,功：W=F x S F:作用力(牛頓)S:位移(公尺)W:功(焦耳),所作的功為何?W=2 x 6 =12(焦耳)增加物體的動能,2kg,1m,1m,1m,地面,試問外力作功為何?,W=2 x 9.8 x 1 =19.6(焦耳)用來增加物體的重力位能,重力位能：U=m x g x h m:質量(公斤) g:重力加速度
2、 h:高度(公尺),地面 U=0,2kg,8kg,1m,1m,所具有的位能為何?,1.2kg,在1m處的重力位能為: U=2 x 9.8 x 1 =19.6(焦耳)2.2kg,在2m處的重力位能為: U=2 x 9.8 x 2 =39.2(焦耳)3.8kg,在2m處的重力位能為: U=8 x 9.8 x 2 =156.8(焦耳),動能：Ek=(1/2)mV2 m:質量(公斤) V: 速度(m/s),試問動能增加了多少?,Ek=(1/2)x2x52=25(焦耳),自由落體的物體,在落下的過程中,重力位能減少,動能增加, 總能量不變,稱為力學能守恆定律 .,4kg,2m,U2=4x9.8x2 Ek
3、2=0 E=U2+Ek2=4x9.8x2 =78.4 (J),1m,地面 Uo=0 Eko=(1/2)x4xV22 =(1/2)x4x2x9.8x2=78.4 (J)E=Uo+Eko=0+ 78.4=78.4(J),U1=4x9.8x1 Ek1=(1/2)x4xV12=(1/2)x4x2x9.8x1=39.2 (J)E=U2+Ek2=4x9.8x1 + 39.2=78.4(J),自由落體公式:,力學能守恆定律:,一部2公噸的貨車,當行車速度為100 km/hr 時所具有的動能為何?,一個重100公斤的物體,在101大樓樓頂時(約500m),具有多少的重力位能為何?當掉落至地面時,具有的速度為何
4、?,解答,解答,結語:,學完本單元了解(1) 爬的越高, 位能越大,因此也摔的越重.(2) 速度越快,動能越大,碰撞所造成的傷害也越大.,自由落體公式:(1) V = gxt(2) h = (1/2) x g x t2(3) V2=2xgxh,自由落體落下的速度和物體的質量無關.,V:末速度(m/s) g:重力加速度 9.8 (m/s2) t:時間(s) h:落下的高度,回前頁,解答,Ek=(1/2) x m x V2 =(1/2) x 2000 x (27.8)2 =772840(J),解答,U= m x g x h =100 x 9.8 x 500 =490000(J),Ek=U=490000=(1/2) x m x V2 =(1/2) x 100 xV2, V=99(m/s)=356(km/hr),高鐵速度約 300 (km/hr) 台鐵自強號速度最快有130 (km/hr),
