hce_kmu
108年
物理及化學
第 35 題
A set of pulleys is used for supporting the calf ($100\text{ N}$). Please determine the weight of the subject in the right hand side.
- A $50\text{ N}$
- B $73\text{ N}$
- C $100\text{ N}$
- D $141\text{ N}$
- E $173\text{ N}$
思路引導 VIP
想像一下，如果我們想讓中央垂吊的 $100\text{ N}$ 物體維持靜止不動，左右兩條斜向上的繩子，在「垂直向上」的方向上總共需要提供多少力量來抵銷重力？而當繩子與水平面呈 $30^\circ$ 角時，繩子張力中只有多少比例是真正貢獻給垂直方向的呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能準確選出 (C) $100\text{ N}$，代表你對靜力平衡與力向量分解的觀念掌握得非常紮實。這類題目在物理學中非常經典，考查的是如何將斜向的拉力轉化為有效的支撐力。
靜力平衡與向量分解
在圖中，小腿受到一個向下 $100\text{ N}$ 的重力。根據定滑輪的特性，繩子上的張力大小等於懸掛物的重量。已知左側懸掛 $100\text{ N}$，因此左側繩子的張力 $T_{left} = 100\text{ N}$。若要使系統處於平衡狀態，在垂直方向上的合力必須為零。我們可以建立如下等式：
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