統測
105年
[動力機械群] 專業科目(1)
第 11 題
某汽車沿一曲線道路等速率行駛,經過圖(八)中的 A、B、C、D 點,請問汽車行經這四點時,在那一點的加速度最大?
- A A 點
- B B 點
- C C 點
- D D 點
思路引導 VIP
想像你正駕駛著這輛車,且腳下的油門始終踩在固定的位置(保持等速)。當你經過這四個轉彎處時,哪一個點會讓你感覺需要將方向盤轉動的「角度最大」、身體被甩出的感覺最強烈呢?這個「最急」的轉角與加速度的大小有什麼關係?
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- 觀念驗證:汽車在曲線道路上「等速率」行駛,代表其切向加速度為 0。此時唯一的加速度來自改變方向的法向加速度(向心加速度),其公式為: $$a_n = \frac{v^2}{R}$$
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曲線運動加速度
💡 等速率運動下,轉彎愈急(半徑愈小),向心加速度愈大。
| 比較維度 | 急轉彎 (如 B 點) | VS | 緩轉彎 (如 C 點) |
|---|---|---|---|
| 曲率半徑 | 較小 (圓弧較窄) | — | 較大 (圓弧較平) |
| 加速度大小 | 較大 | — | 較小 |
| 方向改變速度 | 較快、較劇烈 | — | 較慢、較平緩 |
💬在相同速率下,路徑轉折愈急促的地方,加速度數值愈大。