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如果在時速100公里的車上反方向丟時速100公里的球,那麼球行進的方向是?
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答案看完後或許會覺得很神奇,不過要解釋可就要費一番功夫了。以前自己的物理還不錯,但對於這個答案的解釋,我只能說大家看看參考就好,沒辦法保證我所解釋的就是正確的答案。
首先車子是以等速度=100KM/hr前進,球以初速度=100KM/hr射出,在球射出的那一瞬間,力是抵銷的。根據牛頓運動第二定律,F=ma來看,F是力,m是質量,a是加速度,在球射出的那一瞬間彼此的加速度和力都是相同,質量不考量的原因是因為射出的瞬間,質量便是車子。力相互抵銷後,還有一個a的存在,就是地心引力,所謂的萬有引力G,所以球便垂直掉了下來。至於為什麼掉下來後還會往車子前進的方向跳動,那是因為牛頓運動的第一定律也叫『慣性定理』,簡單說是靜者恆靜,動者恆動。會往前進是因為車子的質量比起球大的很多,在許多力相互抵銷後,球本身還是會有偏向車子較大的慣性作用和萬有引力的影響,當然還有球本身所具有的彈力、反作用力和空氣阻力,所以基本上球是會往車子行進的方向呈現不規則的跳動,但在力的交互作用下,沒有剛開始100KM/hr的速度了。
我自己的解釋是這樣,或許大家有不同的見解,不過自然科學就是要像這樣不斷的討論才會有趣啊!哈!
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