物理科實驗 牛頓第二運動定律(國中)

物體的運動

欲了解物體的運動，可透過位置(x)、速度(v)、加速度(a)三個物理量來描述，速度(v)為單位時間內的位置變化量，代表物體的運動快慢和方向，若運動的過程中速度維持不變，則此物體作等速運動，反之，則為變速度運動。速度(a)為單位時間內的速度變化量，代表物體速度的變化程度，若運動的過程中加速度維持不變，則此物體作等加速度運動

力與運動的關係

幾個力同時作用在一個物體上，在這種情況下，重要的是合力，即所有作用力的和。牛頓第一運動定律指出，如果沒有力作用在物體上，物體的速度保持不變。如果速度沒有變化，則物體沒有加速。牛頓第二運動定律與作用在物體上的力的影響有關。如果合力不為零，則物體具有加速度。

像牛頓一樣，同學們將觀察一個簡單的系統來尋找合力、質量和加速度之間的關係。系統的組件如圖所示。系統由一個透過接線連接到砝碼的滑車組成。砝碼將重力施加到線上，然後通過線張力將其傳遞到滑車上。儘管車上的重力被軌道的正向力抵消，且砝碼所施加的力沒有反作用力（假設滑車車輪的摩擦力為零），使作用在車上的非零合力，僅在接線的方向上。在本次探索中，將探索這種合力和系統質量與系統加速度的關係

實驗目的

探討哪些因素影響了物體或系統的加速度?透過實驗探索物體或系統質量、所施加的作用力與加速度的關係

實驗設備與材料

• 無線智慧滑車
• SPARKvue或Capstone軟體
• 1.2m鋁製軌道
• 軌道腳架與磁性邊擋
• 滑輪夾鉗
• 滑車質量塊(ME-6757A)
• 砝碼掛鉤組

註：若是PASCO其他動力學系統滑車，如ME-6950，可搭配運動位移感應器(PS-3219或PS-2103)以進行量測，實驗流程，後方會輔以輔助說明架設方式，除架設外，操作方式大同小異

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