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圖書館期末專題-流言終結者
大家來當流言終結者!
本篇主題: 微妙的物理觀念-兩車碰撞
究竟
兩輛車以時速約50哩對撞
會等於??
以時速100哩撞上實心牆
還是時速50哩撞上實心牆
延 伸 選 讀
製作心得:
在期中報告書中除了提到有Youtube節目影片外
背後的理論 也是一個很重要的環節
所以我就開始往學校的資源尋找
借了兩本書來做參考 並且在 交大開放式課程中也找到普物老師的影片與講義
經過自己的整理排序之下 完成「延伸閱選讀」的部分!!
至於為什麼選擇Prezi這個工具 (室友介紹XD)
除了想要嘗試新的簡報工具外(雲端概念)
這種類似心智圖的編輯方式 也很容易吸引聽眾的注意!!!
雖然這次的期末報告時間並不多
但是可以整理出一份 可以解釋生活上的物理觀念的講義
自己也有相當的成就感!!
(雖然室友一直不解為什麼我一直在看動量那些舊東西XD)
讓我們跟著傑米和亞當
一起來搞撞車大破壞吧!!!
圖片來源:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/File:Mythbusters_title_screen.jpg
參考資料
- 流言終結者Youtube影片
觀眾來找碴察特輯
http://youtu.be/AyKVHqjG8Q0
- 交大開放式課程OCW
http://ocw.nctu.edu.tw
理學院-影音課程
物理(一)-李威儀老師
- 物理學 上冊
Part1:以小型擺槌的實驗,透過觀察黏土的形變,先對於測試做基本瞭解
測試圖分析: (上)速度1X撞牆 (中)速度2X撞牆 (下)速度1X相撞
Paul E. Tippens , 郭明賢 徐璞 陳龍英 合譯
美商麥格羅•希爾 出版 2002 3月 初版
Part2: 開始實際車輛測試,首先以時速50哩撞鋼牆
縱向受力=58G 車身縮短3呎半
- 觀念物理 I
Paul G. Hewitt , 常雲惠 譯
天下遠見出版 2006 6月 第一版
Part3:以時速100哩撞鋼牆 & 兩車以時速50哩相撞
- 縱向受力=185G
(左140G 右230G 取平均)
- 車身縮短7呎
- 橘車縱向受力=52G
- 黃Yellow車縱向受力=58G
可以從動能和動量來觀察
- 動能_前=1/m•V^2 動能_後=0
- 一部車子承受的能量=1/m•V^2
∴Fd=1/2•mV^2 , ∴受力F=(mV^2)/2d
相 關 定 理 觀 念
- 動能_前=1/m•(2V)^2 動能_後=0
- 牛頓第二運動定律 (F=ma)
- 一部車子承受的能量=1/m•4•V^2 四倍之多!!!!
數位圖書館期末專題
- 牛頓第三運動定律 (作用力與反作用力)
∵Fd=1/2•m(2V)^2
∴受力F=(4mV^2)/2d為四倍 (假設運動滑行距離相同)
- 動量守恆 Momentum Conservation
- 非彈性碰撞
- 動能
- 動能_前=1/m•V^2+1/m•V^2 動能_後=0
- 一部車子承受的能量=1/m•V^2 等於50哩撞牆!!!!
用科學來破解生活迷思!
受力F=(mV^2)/2d
- 並且符合動量守恆觀念:碰撞前動量=mV1+m(-V1)=0
碰撞後動量=2m•V2=0 , (V2=0)
[註:圖片為影片截圖]
Edited by 李堃瑞
動量守恆
- 動量的定義:
笛卡爾 定義「運動中的慣性」= 質量X
速率
→應該修正為 = 質量X
速度(具方向性)
動量守恆定律: 兩物體互相作用前後 P1+P2=constant
動 能
- 定義:運動中的物體,具有作功的能量,這是一種運動的能量
動能=1/2 質量x速率^2
=淨力x距離 (Fd)
- 由牛頓第二與第三定律可以推出動量守恆的結果:
- 證明: 由2nd Law F=ma
首先是"題目的選定"-
在以「科學教育」為主軸之下,因為平常對於流言終結者很喜愛
所以就選定兩車對撞作為這次報告內主題
再來是"資料的蒐集"-
1. 同乘以d 得到Fd=mad , 又d=1/2a•t^2 (等加速度直線運動)
最後則是"呈現方式"
基本上我所訴諸的對象大致上就是鎖定在高中以及大學生
我也想打破一般的講義的規範 能夠做到講義所做不到的地方!
我們在學習的過程中 通常一開始就是由公式定義來學習
而在這一份Presentation版本中 我先去發現問題 - 兩車對撞
先丟出一個問題 讓閱讀者就現有的知識去下判斷結果
接著由節目影片的實際測試 給閱讀者最直接的視覺認知
接下來 我才會跳回理論部分 分別對於碰撞相關的資訊以延伸閱選讀的方式讓閱讀者瞭解
2. Fd=ma•(1/2a•t^2)=1/2•m(at)^2 , 再將 v=at 代入
2nd Law:
物體所受的力等於物體動量改變的速度
3. Fd=1/2•mv^2
例:時速100公里汽車的動能=時速50公里的汽車的四倍
-->所以煞車後滑行的距離會是時速50公里的四倍遠
F = ma = m dv/dt = d(mv)/dt = dP/dt
參考來源: 觀念物理(I) 8.5 動能
dP = Fdt → ΔP = FΔt
3rd Law:
F12=-F21
ΔP1=F12•Δt , ΔP2=F21•Δt
ΔP1+ΔP2=F12•Δt+F21•Δt=0=Δ(P1+P2)
P1+P2=constant →m1•v1+m2•v2=constant
講義來源: NCTU OCW 李威儀 物理(一) 第六章 動量與碰撞
碰撞 Collasions
- 彈性碰撞 Elastic Collasions
物體的碰撞沒有造成永久變形或產生熱
- 非彈性碰撞 inelastic Collasions