國中教育會考
106年
自然
第 5 題
爸爸帶著兒子與女兒到公園玩蹺蹺板，三人所坐的位置如圖(三)所示，爸爸、兒子、女兒的體重分別為 75 kgw、20 kgw、25 kgw。此時「爸爸的體重使蹺蹺板產生的力矩大小」大於「兒子與女兒的體重使蹺蹺板產生的力矩大小和」，蹺蹺板將倒向爸爸那一端，若他們希望減少兩邊力矩的差距，則下列調整位置的方式，哪一個可能達到他們的目的？
- A 爸爸換到位置甲
- B 兒子換到位置乙
- C 女兒換到位置乙
- D 兒子、女兒的位置互換
思路引導 VIP
現在爸爸那邊（左邊）的力矩比較大，如果我們想讓兩邊的力矩差距縮小，我們應該要「增加」還是「減少」右邊的總力矩呢？根據力矩公式，在大家的體重都不變的情況下，你可以透過改變什麼來達成這個目標？
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太棒了，你準確判斷出如何調整力矩！這題考驗的是「力矩＝作用力 $\times$ 力臂」的核心觀念。
如何縮小力矩差距？
題目提到目前「爸爸的力矩（逆時針）大於兒女的力矩和（順時針）」。為了減少兩邊差距，我們必須減小左邊力矩或是增加右邊力矩。在體重（作用力）不變的前提下，改變位置就是在改變「力臂」。
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槓桿原理與力矩調整
💡 力矩為力與力臂的乘積，調整距離可改變槓桿平衡狀態。
| 比較維度 | 增加該端力矩 | VS | 減少該端力矩 |
|---|---|---|---|
| 施力大小 | 增加重量或下壓力 | — | 減輕重量或上提力 |
| 移動方向 | 遠離支點（往外坐） | — | 靠近支點（往內坐） |
| 對平衡影響 | 使該端更容易下沉 | — | 使該端更容易升起 |
💬當兩端不平衡時，應「增強輕端」或「減弱重端」來達成平衡。
