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108年
機械及電銲常識
第 二4 題
如【圖 3】所示，滑塊質量為 1 公斤，沿無摩擦力之光滑曲面下滑使彈簧壓縮，若重力加速度為 10 m/s²且無能量消耗，試求彈簧壓縮量為多少公分？（15 分，須有完整計算過程）
📝 此題為申論題
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運用「力學能守恆定律」，滑塊在最高點的重力位能會完全轉換為彈簧被壓縮時的彈性位能。解題關鍵在於先將彈簧常數的單位由 N/cm 轉換為標準單位 N/m，以確保方程式兩側能量單位（焦耳）一致，最後再將求出的公尺轉換回公分。
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1. 確定解題觀念 本題為無摩擦力且無能量消耗的系統，故適用力學能守恆定律。滑塊自靜止由高處滑下至彈簧壓縮到最大極限時，滑塊的重力位能將完全轉換為彈簧的彈性位能。 2. 列出守恆方程式
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