(a) 寫出勻加速直線運動的三個方程。並給出其中每個符號的含義。
(b) 一輛汽車從靜止開始,在10秒內達到72千米每小時的速度。求
(i) 加速度,
(ii) 平均速度,以及
(iii) 此段時間內行駛的距離。
(a). 勻加速直線運動的三個方程如下:
(i). $v=u+at$
(ii). $s=ut+\frac{1}{2}at^2$
(iii). $v^2=u^2+2as$
其中,$u\rightarrow$ 初速度
$v\rightarrow$ 末速度
$a\rightarrow$ 加速度
$t\rightarrow$ 時間
$s\rightarrow$ 位移
(b). 這裡初速度 $u=0$
末速度 $v=72\ km/h=72\times\frac{5}{18}=20\ m/s$
時間 $t=10\ 秒$
因此
(i). 加速度 $a=\frac{速度變化}{時間}$
$=\frac{v-u}{t}$
$=\frac{20-0}{10}$
$=2\ m/s^2$
因此,加速度為 $2\ m/s^2$。
(ii). 已知,平均速度 $=\frac{u+v}{t}$
$=\frac{0+20}{10}$
$=2\ m/s$
因此,汽車的平均速度為 $2\ m/s$。
(iii). 設汽車行駛距離為 $s$。
使用運動方程 $s=ut+\frac{1}{2}at^2$
$s=0+\frac{1}{2}\times2\times10^2$
或 $s=100\ m$
因此,汽車行駛距離為 $100\ m$。
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