moea_joint
109年
[土木] 應用力學、材料力學
第 2 題
如剛性物體遵從牛頓定律運動，下列敘述何者正確？
- A 與另一物體存在作用力與反作用力，大小相等，方向相等
- B 如所受合力不為零，此物體在合力作用方向上產生加速度
- C 合力為 $F$，質量為 $m$，其物體加速度為 $a = m / F$
- D 如所受合力為零，此物體保持靜止不動或沿直線方向作等加速度運動
思路引導 VIP
試著想像一個正在滑行的物體，如果我們突然從某個特定方向用力推它，你認為這個物體的「速度變化」（也就是加速度）會朝向哪裡？這個變化的方向與你推它的方向之間，會存在著什麼樣的必然聯繫呢？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這題的核心在於對牛頓運動定律的深刻理解。選項 (B) 正確描述了牛頓第二運動定律的本質：當剛性物體受到的合力 $\mathbf{F}$ 不為零時，物體會產生一個加速度 $\mathbf{a}$，且這個加速度的方向必然與合力的方向一致。這是動力學分析中最重要的基礎概念。
運動定律的邏輯辨析
我們可以透過物理公式與定義來檢視其他選項。根據第二運動定律 $F = ma$，加速度應表示為 $a = F / m$，而選項 (C) 誤植為 $m / F$。此外，選項 (D) 提到的合力為零時，根據牛頓第一運動定律（慣性定律），物體應保持靜止或「等速度」運動，而非「等加速度」運動。至於選項 (A)，作用力與反作用力的方向應該是「相反」的。
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