Posts Tagged 高中物理簡諧運動

建中物理家教班課程紀錄(R2-41c)

除了複習前半的物理觀念,後半堂高中物理家教班課程,我們以圖示的方式,呈現並說明在簡諧震盪時的ABC各點。並探討在端點時因為力學的不平衡而致動,在平衡點時反之因能量上的不平衡而致動。在FD圖形上,可以很容易比對運動的各點,而加以判斷此類運動的物理特性。
我們在高中物理進階類型的問題上,做小球分裂的操作。從前面所學過的物理觀念來看,這邊所在乎的,無外乎是關於,力學圖形、能量圖形的分配操作。小球分裂以後,我們如果以運動學來分析,還是在乎其x、v、a、Δt,小球裂解即欲計算上述各值。可以知道的是週期部分,一旦裂解質量已經確定,我們不需要知道裂解時候的位置,即可推知其變動後的物理運動週期。關於變動後的振幅,也可以從相似三角形出發,即可很容易藉由面積的變化加以推知。最大速度來看,因為也是相似三角形,亦可以利用相似的做法以求得最大速度。在最大加速度方面,我們需要加以留意的是,雖然簡諧運動有位置量值與加速度量值成正比的特性,但在此進階物理題型上已有質量的變化,即相同的受力亦將導致加速度的不同。因此,除最大位移外,或可需要以比例式,帶入質量比例求得其加速度的比例。
整體而言,我們也可以從先前所學簡諧的物理觀念,以最大值的關係,去重新整理關於變動後的x、v、a。

Tags: , ,

彰化高中一對二物理家教紀錄704G.3

這個節次的一對二高二物理家教課程,我們繼續前節次的作功動能位能之間轉換、斜面摩擦問題、雙質點彈簧能量分配等物理範例,繼續對質心移動下的水平彈簧運動、彈簧摩擦二問、垂直彈簧運動、水平彈簧簡諧運動、橢圓星體運動做說明。
質心移動情況下的水平彈簧運動,雖然還沒有對於碰撞一節預做說明,我們仍可以使用物理運動學一章所學的相對運動觀念,以相對於質心的運動來做計算。並輔以彈簧切割時等效彈力常數,作為其單邊簡諧運動的物理狀況加以分析。最後,我們再以雙質點系統,不受外力下的特性,以求解題目所詢問的問題。此題以這種方式作為計算,雖然仍然是線性思考過程,但事件切割的數量會比較多。我們在後續的碰撞一章,將對於此類物理問題做為說明,屆時僅需要簡單的使用動能區分的物理觀念判斷,即可總結這類型物理問題,全部事件的過程。
水平彈簧在粗糙表面上的運動,基本上一樣可以使用一力一作功的方式,輔以宇觀系統能量守恆的物理觀念來決定。操作順序,主要有兩種:一種為未知位移,以一元二次方公式解之;一種為未知速度(也可能未知動靜摩擦係數或未知虎克常數),則因沒有複數的不同未知數項次,求解上相對容易許多。
垂直彈簧運動、水平彈簧簡諧運動、橢圓星體運動的等物理範例,將紀錄在下一個區段的物理家教課程紀錄文章當中。

Tags: , , , ,