當一個恆力作用於一個以恆定加速度運動的物體上時,力的功率是恆定的嗎?如果不是,為了使功率恆定,力應該如何隨速度變化?
設外力為$F$,物體的速度為$v$。
已知功率的表示式為,$P=\frac{W}{t}$
其中$W$→功
$t$→時間
所以,$P=\frac{W}{t}=\frac{F\times d}{t}$ [因為功$W=F\times d$]
或$P=F\times\frac{d}{t}$
或$P=F\times v$ [因為速度$v=\frac{距離}{時間}=\frac{d}{t}$]
這裡我們看到$P\propto F$和$P\propto v$
並且$F\propto\frac{1}{v}$
已知外力$F$恆定,加速度$a$恆定,因此速度會不斷增加,我們發現外力與速度成反比,因此為了保持功率恆定,外力$F$應該減小。
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