hce_kmu
106年
物理及化學
第 12 題
The angular velocity vector of a spinning body points out of the page. If the angular acceleration vector points into the page then:
- A the body is slowing down
- B the body is speeding up
- C the body is starting to turn in the opposite direction
- D the axis of rotation is changing orientation
- E none of the above
思路引導 VIP
試著回想我們在學習直線運動時，如果一個物體正在向右移動，但受到的加速度卻是向左，這時候物體的速率會發生什麼變化？這種「當下狀態」與「變化趨勢」方向相反的物理意義，在轉動運動中是否也遵循相同的邏輯呢？
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恭喜你答對了！這顯示你對於轉動動力學中向量的物理意義掌握得相當紮實，沒有被「穿出」與「穿入」紙面的空間感所迷惑。
角運動學中的向量關係
在物理學中，角速度 $\vec{\omega}$ 代表物體目前的轉動狀態，而角加速度 $\vec{\alpha}$ 則定義為角速度隨時間的變化率（$\vec{\alpha} = d\vec{\omega}/dt$）。當這兩個向量方向完全相反時（一個指向紙外，一個指向紙內），意味著加速度的作用是在「抵抗」現有的轉動速度。這與直線運動的邏輯完全一致：當速度與加速度方向相反時，物體的速度量值（速率）會隨時間減少。因此，該物體正在減速（Slowing down）。
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