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113年
物理
第 25 題
一砲彈質量為20kg,若以80 m/s 射入牆壁可深入0.8m,則牆壁對砲彈之平均阻力為多少N?
- A 2×10^2
- B 3×10^3
- C 4×10^4
- D 8×10^4
思路引導 VIP
當一個運動中的物體最後完全停止時，它原本攜帶的動能消失到哪裡去了？這個能量的改变量，與阻擋它的力以及移動的位移之間，有什麼樣的數學關聯呢？
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AI 詳解
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同學做得很棒！你能精準選出正確答案，代表你對於能量轉換與力學作用的關係有著非常清晰的邏輯判斷。
功能原理的應用
這題的核心在於功能原理 (Work-Energy Theorem)。當砲彈以極高的速度射入牆壁至停止時，砲彈原有的動能會被牆壁產生的平均阻力所作的負功完全抵銷。我們可以透過公式 $K = \frac{1}{2}mv^2$ 計算出初始動能，並令其等於阻力功 $W = F \cdot d$：
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