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甲、乙、丙一齊向右運動,甲對乙會有一個作用力(記為F甲乙),乙對甲則會有一個阻力,即反作用力(記為F乙甲);依牛頓第三定律:作用力反作用力是大小相等,方向相反, ...
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201110020003牛頓第二及第三運動定律的應用?理化
國三理化學到牛頓第二及第三運動定律的計算題,常讓初學者摸不著頭緒,其實只要善用國二學到之「力的分析」便可迎刃而解!在此以下列題目來說明:
如圖:甲物=1KG、乙物=3KG、丙物=2KG,受兩力水平作用F1=50N、F=8N假設摩擦力忽略。
(1)物體甲作用在物體乙的作用力為多少N?
(2)物體乙作用在物體丙的作用力為多少N?
【解】以甲、乙、丙為一系統之力的分析:
合力50-8=42N(方向→)
依牛頓第二定律F=maè42=(1+3+2)×a∴a=7m/s²
表示甲、乙、丙均以加速度7
m/s²向右作等加速度運動。
(1)以「甲」作力的分析,如下圖:
甲、乙、丙一齊向右運動,甲對乙會有一個作用力(記為F甲乙),乙對甲則會有一個阻力,即反作用力(記為F乙甲);依牛頓第三定律:作用力反作用力是大小相等,方向相反,故F甲乙=F乙甲。
對甲而言,合力(50-F乙甲)使甲以加速度7m/s²向右作等加速度運動,則
依牛頓第二定律F=maè50-F乙甲=1×7 ∴F乙甲=50-7=43N
即甲作用在乙的作用力F甲乙=F乙甲=43N#
※本題不要以「乙」作力的分析,因為會產生兩個未知力F甲乙、F丙乙,反而造成解題困擾!
(2)同理對「丙」作力的分析,如下圖:
依牛頓第二定律F=maèF乙丙-8=2×7∴F乙丙=14+8=22N
即乙作用在丙的作用力F乙丙=22N#
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