1.力的測量:因力會對物體產生形變或運動狀態改變,
所以可藉由物體的形變量(伸長量或壓縮量等)或
運動狀態改變量(加速度)來測量力的大小。
2.通常我們以彈性佳 . 受力後長度改變明顯並具有規律性的物體如彈簧,
來做為測量力的工具。
(運動狀態改變來測量力的方式在國三上理化會有詳細的說明)
3.虎克定律:指彈性體(如彈簧),在其彈性限度內,
所受的外力與彈性體的形變量(如伸長量)成正比。
[即F1/∆X1=F2/∆X2=定值] (其中,F1. F2 為彈性體所受的外力;
∆X1 . ∆X2 為彈性體的形變量)
4.彈性限度:不使彈性體(如彈簧)產生永久形變的最大外力。
5.在彈簧的彈性限度內,外力與伸長量的關係圖為一通過原點的斜直線。
6.若彈簧受力超過其彈性限度時,此彈簧將無法恢復原狀,而形成永久形變,
即彈簧所受的外力與伸長量不成正比。
7.重量:表示物體所受的重力大小。
在地球上,質量1公克的物體所受到的重力稱為1公克重(gw);
質量1公斤的物體所受到的重力稱為1公斤重(kgw)。
8.力的單位:
(1)力的重力單位:以公斤重(kgw)或公克重(gw)來表示,且 1kgw=1000gw。
(2)力的絕對單位:以牛頓(N)或達因(dyne)來表示,且1N=105dyne。
(國三上理化會有詳細說明)
(3)重力單位與絕對單位的換算 : 1kgw = 9.8N 。
9.虎克定律的例題:
已知一彈簧的原長為20cm,掛上10g的砝碼後,長度為25cm,
若改掛上50g的砝碼,則此彈簧的長度為多少公分?
(設整個彈簧受力情形,皆在彈性限度內,且彈簧的伸長具有規律性)
[解]
已知受力10gw的伸長量為25-20=5cm,
則受力50gw的伸長量為(50/10)×5=25cm,
故彈簧的長度為20+25=45cm
Ans:45cm
10.力的圖示:要完整表示一作用力,
應包含力的大小 . 方向與作用點,也稱為力的三要素。
(1)作用點:以實心點「●」 表示。
(2)方向:以箭號「⟶」表示。
(3)大小:以線段長度「|--|」表示。
如:若對一作用點施以向右30gw的力,並以1cm的線段長度代表10gw,
則此力的力圖為向右3cm的箭號如下圖所示:
11.力的平衡:
(1)兩力平衡:作用於一原為靜止物體的兩個力,
若兩力大小相等 . 方向相反且作用於同一直線上,則此物體仍維持原靜止的狀態。
兩力互為平衡力。
如靜置於桌面上的書本是受到向下的重力與向上的桌子支撐力而呈現兩力平衡狀態。
(2)多力平衡:作用於一原為靜止物體的多個力,讓物體仍維持原靜止的狀態。
12. 力的合成:
(1)多個力作用於一物體時,相當於一個力作用於此物體的效果,
則此力稱為這多個力的合力。
(2)兩力的合成:(設此兩力分別為F1 及F2,且F1>F2,合力為R)
a.兩力方向相同時,合力R的大小=F1+F2,方向與 F1. F2相同
b.兩力方向相反時,合力R的大小=F1-F2,方向與 F1相同
c.兩力方向垂直時,合力R的大小=S的平方根, S=F12+F22
d.兩力夾某個角度時,以平行四邊形法求得合力R,如下圖示:
e.兩力的合力大小與兩力的關係 : 兩力之差 ≤ 合力 ≤ 兩力之和 (即 F1 - F2 ≤ R ≤ F1 + F2 )
*課文重點複習 :