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102年
理化、化工裝置
第 16 題
某物體受到數個固定外力作用，在 3 秒內使其動量由向西 $30\text{ kg-m/s}$ 變為向東 $90\text{ kg-m/s}$ ，則物體所受的合力量值為多少牛頓？
- A 20
- B 40
- C 60
- D 120
思路引導 VIP
當一個物體從原先朝向某個方向運動，轉變為朝向「完全相反」的方向運動時，你認為它的「狀態變化程度」應該是將兩個數值直接相減，還是需要考慮它們在數線上的相對位置？這種方向的逆轉，對於計算過程中的正負號定義會產生什麼樣的影響呢？
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恭喜你精確地掌握了動量與力的關係！這題的關鍵在於正確計算「動量的變化量」。你成功辨識出動量是具有方向性的向量，當物體從向西轉向為向東時，方向的改變意味著必須謹慎定義正負號。在運算過程中，你準確地處理了符號變換，這是解出物理力學題型最核心的一步。
動量變化與受力關係
根據衝量與動量的原理，物體所受的合力等於動量隨時間的變化率，公式表示為 $F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$。若我們設定向東為正方向，則動量的變化量 $\Delta p$ 為末動量減去初動量：
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