樂活時尚

 

《3小時讀通牛頓力學》



向量

三角函數

慣性定律

運動方程式

作用力與反作用力

動量與衝量

力矩......

學習牛頓力學，會畫圖就會解題！

從溜滑梯探討斜面運動，

從腳踏車探討圓周運動，

打棒球認識動量，

拖行李了解摩擦力，

電梯上升下降使體重忽重忽輕......

日常生活中的牛頓力學無所不在，

槓桿、彈簧、滑輪、碰撞，教你畫力學圖快速解題。
 

 

 
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  作者介紹

  
  
  
  
  
  
  小峯龍男 Tatsuo Komine
  
  1953年生於東京。1977年畢業於東京電機大學工學部機械工學專業。曾任職於東京電機大學高中部，為NPO法人組織科學技術立國創生推進會會員。日文著作豐富，包括：《開始吧！愉快的電子實驗》、《電子實驗基礎》、《機械工程基礎》、《流體力學基礎》、《製圖基礎》、《機構學結構與基礎》、《電子迴路結構與基礎》等。
   





 
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  譯者介紹

  
  
  
  
  龔恬永
  
  2002年畢業於國立交通大學電子工程學系。JLPT N1滿分，日文藏書量達一整面牆並持續增加，喜愛透過原文書吸收第一手文字資訊、品味該語言特有語感，並學習同為資源匱乏海島型國家的世界強國日本，以及北歐高福利小國的小至日常思維大至社會構造與國家運作，作為小我價值觀與處世的指引與借鏡。欲貢獻所學所識於社會，而開始兼職譯者，包括英日、中日互譯，領域涵蓋科技翻譯、專利翻譯及一般領域。
  
  
   





 

 

3小時讀通牛頓力學－目錄導覽說明
 

 
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  前言
   
  
   
   
  
  
  第一章 力學的第一步
   
  
   
   
  
  
  1-1 力學、力與運動的關係
   
  
   
   
  
  
  1-2 力是使物體形狀及運動狀態的原因
   
  
   
   
  
  
  1-3 慣性與質量：物體運動的傾向
   
  
   
   
  
  
  1-4 決定物體重量的要素 重量與重力
   
  
   
   
  
  
  1-5 我們生活在重力與慣性之中 重力場與慣性座標系
   
  
   
   
  
  
  1-6 書桌上的書所受到的力－力的作用，作用力與反作用力
   
  
   
   
  
  
  1-7 摩擦力是在物體接觸面之間產生的相對運動
   
  
   
   
  
  
  1-8 描述物體的運動－質點與座標系
   
  
   
   
  
  
  1-9 速率與速度 純量與向量
   
  
   
   
  
  
  1-10 測量的規定 物理量與單位
   
  
   
   
  
  
  1-11 跟孩子玩投球的秘訣 拋球運動
   
  
   
   
  
  
  1-12 向量的表示法與運用
   
  
   
   
  
  
  1-13 力與力矩平衡 施力在剛體上
   
  
   
   
  
  
  1-14 作功使物體移動
   
  
   
   
  
  
  1-15 能量是作功的能力 能量的形式和能量守恆
   
  
   
   
  
  
  1-16 改變物體運動狀態的動量 動量守恆定律40
   
  
   
   
  
  
  專欄 日常生活中，到處都是力學實驗室
   
  
   
   
  
   
   
  
   
   
  
  
  第二章 物體的運動
   
  
   
   
  
  
  2-1 賽跑運動 基本的平面運動
   
  
   
   
  
  
  2-2 速度的國際標準SI單位 速度的單位與換算
   
  
   
   
  
  
  2-3 等速度運動的範例
   
  
   
   
  
  
  2-4 圖像化解題 等速度運動
   
  
   
   
  
  
  2-5 另類的解題思考 如何活用作圖
  
  
  開箱文
  
   
   
  
  
  2-6 汽車發動、行駛到停止 加速度運動
   
  
   
   
  
  
  2-7 以等加速度行駛的車子 等加速度運動公式
   
  
   
   
  
  
  2-8 等加速度運動的計算，範例(1) 公式解題
   
  
   
   
  
  
  2-9 等加速度運動的計算，範例(2) 作圖解題
   
  
   
   
  
  
  2-10 重力作用的垂直向下運動 自由落體
   
  
   
   
  
  
  2-11 鉛直下拋?鉛質上拋 鉛直方向的加速度運動
   
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  2-12 鉛直拋體運動的練習 練習運用公式
   
  
   
   
  
  
  2-13 徒手開根號 直式開方法
   
  
   
   
  
  
  2-14 向上斜拋的球如何運動？ 斜向拋射運動
   
  
   
   
  
  
  2-15 認識三角函數 三角函數基本介紹
   
  
   
   
  
  
  2-16 仰角45度可拋球最遠 斜向拋射範例解說
   
  
   
   
  
  
  2-17 雲霄飛車的速度 斜面的運動
  網友
   
  
   
   
  
  
  專欄 速度與我們的感受
   
  
   
   
  
   
   
  
   
   
  
  
  第三章 力與運動實用商品
   
  
   
   
  
  
  3-1 自然界的四大基本作用力 抵抗力來自電磁力
   
  
   
   
  
  
  3-2 力的各種作用 力的種類
   
  
   
   
  
  
  3-3 力的合成與分解 向量作圖
   
  
   
   
  
  
  3-4 作用於同一點之力的平衡 合力為零
   
  
   
   
  
  
  3-5 重力?重量的單位 牛頓還是公斤？
   
  
   
   
  
  
  3-6 靜者恆靜，動者恆動 牛頓第一運動定律
   
  
   
   
  
  
  3-7 質量與加速度 牛頓第二運動定律
   
  
   
   
  
  
  3-8 作用力與反作用力，非慣性系統的運動 牛頓第三運動定律
   
  
   
   
  
  
  3-9 探討電梯的運動 慣性力與運動方程式
   
  
   
   
  
  
  3-10 力與運動：電梯與重物 電梯的力學問題
   
  
   
   
  
  
  3-11 接觸面上阻礙運動的力 摩擦力
   
  
   
   
  
  
  3-12 推車的運動 非慣性座標系的摩擦力
   
  
   
   
  
  
  3-13 斜面上物體的運動 斜面與摩擦
   
  
   
   
  
  
  3-14 拔河的勝負關鍵在於摩擦力 摩擦力的探討
   
  
   
   
  
  
  3-15 探討圓形軌道上的運動 等速圓周運動
   
  
   
   
  
  
  3-16 圓周運動的作用力 向心力
   
  
   
   
  
  
  3-17 轉彎時身體感受到的力 離心力
   
  
   
   
  
  
  3-18 使物體旋轉的能力 力矩
   
  
   
   
  
  
  3-19 尋找我們身邊的力矩 簡單的計算範例
   
  
   
   
  
  
  3-20 物體受力的力平衡 力的平衡與重心
  
  
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  3-21 推動箱子，但不可倒下 重點在箱子的底面積
   
  
   
   
  
  
  3-22 力矩的作用 力偶與力矩
   
  
   
   
  
  
  專欄 力矩與 Torque
   
  
   
   
  
   
   
  
   
   
  
  
  第四章 功與能量
   
  
   
   
  
  
  4-1 實際體驗功的定義 力學的功
   
  
   
   
  
  
  4-2 功的廚房實驗 力與功
   
  
   
   
  
  
  4-3 作功不輕鬆 動滑輪與組合滑輪
   
  
   
   
  
  
  4-4 利用三角形作功的智慧 斜面的作功
   
  
   
   
  
  
  4-5 功與能量的關係
   
  
   
   
  
  
  4-6 古典力學的物體能量 力學能
   
  
   
   
  
  
  4-7 彈簧的功與能 彈性能
   
  
   
   
  
  
  4-8 重力為保存能量的力 力學守恆定律
   
  
   
   
  
  
  4-9 雲霄飛車的運動 運用能量守恆定律
   
  
   
   
  
  
  4-10 鞦韆的擺動 單擺的能量守恆定律
   
  
   
   
  
  
  4-11 摩擦力消耗能量 非保存力
   
  
   
   
  
  
  4-12 力學能與熱能 作功與熱
   
  
   
   
  
  
  4-14 熱量守恆 熱力學第一定律
   
  
   
   
  
  
  4-15 能量轉換與腳踏車煞車 熱與作功
   
  
   
   
  
  
  4-16 能量大小與作功速率 功率
   
  
   
   
  
  
  4-17 差動滑車的作功 功率的計算
   
  
   
   
  
  
  專欄 地下鐵軌道的節能對策
   
  
   
   
  
   
   
  
   
   
  
  
  第五章 動量與衝量
   
  
   
   
  
  
  5-1 動量顯示物體運動的慣性 動量守恆定律
   
  
   
   
  
  
  5-2 動量與動能 功式的變形
   
  
   
   
  
  
  5-3 能量的作功與衝量 計算範例
   
  
   
   
  
  
  5-4 物體的碰撞與反彈 恢復係數
   
  
   
   
  
  
  5-5 自由落體的反彈高度 自由落體的恢復係數
   
  
   
   
  
  
  5-6 碰撞是重心接近再遠離的運動 碰撞後的速度
   
  
   
   
  
  
  5-7 求碰撞後的速度 碰撞的驗證
   
  
   
   
  
  
  5-8 斜向彈性碰撞 平面的碰撞
   
  
   
   
  
  
  5-9 打棒球與飛機的行進 動量的思考
   
  
   
   
  
  
  5-10 水與空氣的運動 流體力學
   
  
   
   
  
  
  5-11 水管的水與噴射引擎 流體的動量
   
  
   
   
  
  
  5-12 水道的衝擊及衝擊式水車 流體的衝擊力
   
  
   
   
  
  
  5-13 流體力學的運用 上升力與下壓力
   
  
   
   
  
   
   
  
   
   
  
  
  索引189
  
   



 

 

日常生活中，到處都是力學實驗室



我們即使什麼都不做，只坐在椅子上，也有地球重力造成的力的效果。騎腳踏車前進，能體驗到地表上幾乎所有的運動狀態。搭電梯，可以在短時間內體驗到重力變化形成的運動。此外，去遊樂園搭乘騎乘玩具中最具代表性的雲霄飛車，還可以體驗到日常生活中體驗不到的力學現象。



第一章裡簡單地書明了本書欲涵蓋的事情，以及與其關聯的我們日常生活上體驗得到的事情。所以，幾乎沒有使用最被大家所懼怕的數學公式。



可惜的是，第二章以後數式與計算就會跑出來。這，我建議各位實際棟棟看身體與自己的感覺做比較，或是騎會兒腳踏車確認一下運動的狀態。



力學是將事情單純化，假設這樣就只會變成這樣的法則，套用法則去思考現象。將視情單純化，可能會出現很多不符合現實狀態的理想假設，例如：不考慮摩擦、不考慮抵抗力。所以，若各位感到理想假設下的計算結果與現實不符，可以將該答案想成1.5倍、2倍、1/1.5倍、1/2倍試試看。這種方法稱作補正，並非隨便湊數。



橡皮筋，廚房的磅秤，腳踏車，使用類似這種身邊的東西來做實驗看看吧。

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能量是作功的能力－能量的形式和能量守恆



在力學裡定義能量為作功的能力。這裡作功的能力是什麼呢？



對準已經部分釘進木板內的釘子的頭部，手握鐵球舉起至某一高度後放手讓鐵球落下與釘子碰撞，釘子則被完全釘入木板內。透過這一連串的動作思考鐵球的活動，一度舉起而作功，然後落下，作功將釘子釘入。也就是說，被舉起直到碰撞到釘子的前一刻為止，鐵球存在於「能夠作功的狀態，但實際上未作功」。能夠但是不作，這代表作功的能力，亦即能量。