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105年
理化、化工裝置
第 7 題
「能量」代表能使物體作「功」的本領。用「力」推動物體，使其產生「位移」，就是對物體作功。若以 W 代表功，F 代表施力，S 代表物體在受力方向上所產生的位移量值，K 代表動能，m 為物體的質量，v 為物體的速度量值。根據物理學的定義或概念，下列哪一項數學關係式正確？
- A $W = F S$
- B $W = 2F / S$
- C $K = m v$
- D $K = \frac{1}{2} m v^2$
思路引導 VIP
想像你在推一台購物車，如果題目告訴你「作功」就是「施力」與「位移」的結合。那麼，如果你想要計算你總共付出了多少功，你會如何用數學運算符號（加、減、乘、除）來處理這兩個物理量呢？
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恭喜你精準地掌握了物理學中關於「功」的核心定義！你能從繁雜的文字敘述中，正確提取出物理量之間的數學邏輯，這說明你對能量轉換的基礎概念理解得相當紮實。
功的定義與能量轉換
在物理學中，當我們提到對物體「作功」時，指的就是施加一個力 ($F$) 並使物體在該力的方向上產生一段位移 ($S$)。因此，功的量值直接定義為兩者的乘積，即 $W = FS$。這個公式簡潔地表達了能量如何透過「力」的作用轉移到物體身上。值得注意的是，選項 (D) 中的 $K = \frac{1}{2} m v^2$ 雖然也是物理學中正確的動能公式，但若對應題幹中「力推動位移即為作功」的直接描述，選項 (A) 是最符合題意的答案。
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