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物理科課程-轉動動力學

SEP 11 ,2019

<翻譯自PASCO智慧圖書館,轉載請註明出處>

 

簡介

        生活中處處可見旋轉的物體,例如腳踏車的車輪、汽車的驅動軸、自轉的地球等,如同直線運動,要如何描述物體的轉動?物體為什麼會轉動?哪些因素改變物體的旋轉方式?所有問題的解答皆是根據物理的轉動動力學。

       當物體旋轉時,它具有角速度ω(旋轉的速度),而造成物體的轉動的原因是由於力矩τ的作用。力矩為施加在物體上的力與轉軸距離的外積,當作用於物體的淨力矩產生變化時,物體的角速度會發生變化,代表物體具有角加速度α

        影響物體轉動的另一個因素為物體本身的轉動慣量I,轉動慣量代表著轉動物體的慣性,也就是抵擋轉動狀態改變的難易程度,如同物體的質量可以影響本身運動狀態,物體的轉動慣量影響了本身的轉動狀態。

 

實驗目的

力矩與轉動慣量如何影響轉動物體的角加速度?實驗中將探索物體的力矩、轉動慣量與角加速度的數學關係

 

實驗設備與材料

無線旋轉運動感應器(PS-3220)

桌邊夾鉗/大型基座

SPARKvue軟體

60cm支桿

轉動慣量配件(ME-3420)

砝碼與掛鉤組

滑輪夾鉗(ME-9448B)

米尺

不鏽鋼卡鉗

線卷

 

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