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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
　　能量守恆……

　　學習牛頓力學，最頭痛的問題！

　　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，
　　單擺的力學能守恆
　　可怕的滑輪問題……
　　日常生活中的牛頓力學無所不在，
　　會畫力學圖，就會解題！




 

作者簡介

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。

譯者簡介

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。

 

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
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
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
專欄 速度與我們的感受

第三章    力與運動
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
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。
 
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。

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