【DSE物理科小Tips】力學 - 勻加速運動方程點用?

力學是大多數高中讀物理的同學最初接觸的一門。難免被這一課公式之多嚇怕。本篇就以這一課為題介紹一下心得。

勻加速運動方程:

當中比較少用,本篇暫且按下不表。

驟眼看之下公式花多眼亂,細看之下,其實來來去去只有5件事:u=初速(initial velocity); v=末速(final velocity); a=加速度(acceleration); s=位移(displacement); t=時間(time)。

重點1:在這三條公式之中,u和a都是必定有的。這代表了,u和a都是每一條題目必須的。除了它們是要被求出來之外,學生理應在題目之中知道u和a分別代表什麼數值。若然沒有,題目一定給于充分暗示,例如:「從靜止出發 start from rest」(即u = 0);或者「自由落體 free falling」(即a = 9.81)等等。

重點2:在這三條公式之中,每條式都會各自缺少了一個符號。

重點3:審題時,把數值資料以一個check list 形式記下,即是:

u v a s t
3 X 2 ? 7


當中,「X」即是沒有提供,「?」代表題目要求的東西。完成後就會發現,資料缺少了v,那就可以使用沒有v的公式:去計算答案。

以下是一些簡單例子:

1.

一隻風箏被勾在3 m高的樹上,而一隻小狗正嘗試跳高替主人取回風箏。試找出小狗最少以多少初速從地上起跳才可以到達風箏的高度。

從文中顯示,以向上為正

u v a s t
? 0 -9.81 3 X


因為沒有t提供,所以用沒有t的公式:v2 = u2 + 2as去計算答案。所以得出u = 7.67 ms-1

 

2.

某人從大廈頂部以2 ms-1垂直向上拋硬幣,硬幣在5 s後到達地面。求到達地面時,速率是多少?

從文中顯示,以向下為正

u v a s t
-2 ? 9.81 X 5


因為沒有s提供,所以用沒有s的公式:v = u + at 去計算答案。所以得出v = 47.05 ms-1

不過,面對一些較複雜的狀況,例如兩輛汽車以不同速度行駛;一輛車以勻速行駛、而另一輛則加速行駛的題型時,學生應該清楚分開每個不同情況處理,不要盲目代數。然而,以上方法能使初學者能快速掌握公式的運用。目的在於同學對做題信心加強了,就自然對物理產生興趣。

關於Spencer Sir

Spencer Sir為理工大學理學士、中文大學日本研究碩士,於2014年考獲Core 及 M2 5**,理論與實際兼備。現時為全職補習導師,具有超過20年教授數學及物理經驗。亦曾任職多間補習學校開辦會考、高考、DSE以及IB、GCE等針對公開試的課程,對公開試題目之出題及評分準則皆有經驗及心得。本專欄將會披露公開試鮮為人知的陷阱位。