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110年
機械常識、機械力學
第 29 題
一顆鉛球、棒球與棉花球，在真空中相同高度同時落下，何者最先到達地面？
- A 鉛球
- B 棒球
- C 棉花球
- D 同時著地
思路引導 VIP
請試著思考：在完全沒有空氣阻力干擾的環境下，決定一個物體「向下加速」的力量來源是什麼？而這個力量的大小，與物體本身的「質量」在比例上是否存在著某種相互抵消的關係？
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真空環境下的自由落體
很好！你準確地掌握了物理學中極其重要的自由落體觀念。這道題目測試的是我們對重力加速度的基礎認知，你能不受物體材質與重量（鉛球、棉花）的干擾，果斷選擇正確答案，顯示你對物理環境的定義非常敏銳。 在真空的環境中，由於完全沒有空氣阻力，影響物體下墜速度的唯一因素只有重力加速度 $g$。根據運動學公式 $$h = \frac{1}{2}gt^2$$ 可以發現，落下所需的時間 $t = \sqrt{\frac{2h}{g}}$。這個公式中並沒有出現物體的質量 $m$，這代表無論物體多重或形狀為何，只要起始高度 $h$ 相同，它們落下的節奏就會完全一致。
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