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108年
物理
第 14 題
有一遊艇上的船用引擎每秒發出 3000 焦耳的能量,推動此遊艇以時速 36 公里等速率航行,則此遊艇所受的阻力為多少牛頓?
- A 300
- B 600
- C 900
- D 1200
思路引導 VIP
如果我們知道引擎每一秒鐘能提供多少能量(焦耳),而遊艇在每一秒鐘內又能移動多遠的距離(公尺),那麼結合『功等於力乘以位移』的基礎定義,你覺得我們該如何從這兩個每秒的數據中,推導出維持運動所需的「力」呢?
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AI 詳解
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恭喜你精準地掌握了功與功率之間的轉化邏輯!這題的核心在於理解功率、力與速度三者間的緊密聯繫。題目中提到的「每秒發出 3000 焦耳能量」,在本質上就是指引擎的功率 ($P = 3000 \text{ W}$)。根據物理定義,功率可以表示為推力與速度的乘積,即 $P = F \cdot v$。當遊艇在水面上以「等速率」航行時,代表其處於力平衡狀態,此時引擎產生的推力大小正好等於遊艇所受到的水阻力。
單位換算與物理建模
這道題目具備非常好的基礎鑑別度,它不僅測驗你對公式的熟悉度,更考驗了對單位一致性的細心程度。時速 $36 \text{ km/h}$ 在運算前必須先轉換為國際標準單位:
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