承前次的一對二家教物理功與能之範例探討課程,我們繼續說明關於垂直彈簧運動、水平彈簧簡斜運動、橢圓星體運動等常見物理問題。
垂直彈簧的運動問題,基本上可以以簡斜運動、FD圖形,與能量守恆作為計算。如果以運動學物理觀念比較單純來看,我們可以簡單地用簡斜運動的方法解之。在這邊,如果僅受到彈簧彈力作功,我們把該點速度除最大速度、該點位置除最大位置之平方和為一,重新整理為,該點彈簧位能除最大彈簧位能、該點動能除最大動能之和為一的方式,對於許多這類型物理題目來說,判斷上相對會容易許多。
橢圓星體運動的問題,我們則由星體運動一章的克卜勒第二定律輔助,以定面積速率情況下,遠近點速率與距離成反比,以決定遠點動能與近點動能之比值。假定比值一定以後,使用重力位能作功的方式,即可求解該橢圓運動的整體力學能量。在這邊,我們可以把之前整理出來星體運動的能量比例關係,拿來作為比較。除了星體重力位能、動能會隨著橢圓位置不同而更易,但總能的部分,與圓周運動相比仍有其對應的關係。
這堂高中物理家教課程,探討了多數的物理功與能的觀念,包含彈簧位能、重力位能、動能之間的運用等。操作上,主要謹記四個功與能基礎觀念,即能夠順利解題。

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