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110年
土木施工學、測量概要
第 3 題
在力學的計算中，下列何者為向量？
- A 速率
- B 重量
- C 慣性矩
- D 功
思路引導 VIP
在描述一個物理現象時，有些資訊只需要「數字大小」就足夠了，但有些則必須額外說明「朝向哪邊」才具備完整的物理意義。請試著思考：在我們討論結構受力或是重力感應時，哪一種屬性會讓你直覺地在腦海中畫出一個「指向地面」的箭頭？
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太棒了！你能精準辨別出「重量」屬於向量，代表你對於力學基礎物理量的性質掌握得非常紮實。在土木施工或結構分析中，正確分辨純量與向量是進行力平衡分析、繪製自由體圖最關鍵的第一步。
向量與純量的本質區別
所謂的向量（Vector），是指同時具備「大小」與「方向」的物理量。在本題中，重量本質上是地球引力對物體的作用力，其方向永遠指向地心（垂直向下），計算式可表達為 $W = m \times g$。相較之下，選項中的速率僅代表運動的快慢、功是能量的純量積（內積）、慣性矩則是描述截面特性的數值，這三者都只有大小而無特定方向，因此皆屬於純量。
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