運動學的基本原理
DESCRIPTION
運動學的基本原理. 國立台灣體育運動大學 高明峰. About Science. 科學方法. 組織及運用新知識的一種有秩序的方法 邏輯 Logic 推演 結論 張三有一天會死 推演 人 = 會死亡 張三 = 人 所以人會死 練習 A 君牽狗散步 結論 A 君是異性戀. 正解. A 君牽狗散步 結論 A 君是異性戀 A 遛狗 --- 認為這隻狗是你的。 有狗的事實,可以推論你有一個 狗屋 有狗屋,代表你有一個 家 。 有一個家,代表你有 老婆 。 有老婆,代表你是 異性戀 。 這就是邏輯推論。. 運動學定義 p320 :. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/1.jpg)
運動學的基本原理
國立台灣體育運動大學高明峰
![Page 2: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/2.jpg)
About Science
![Page 3: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/3.jpg)
![Page 4: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/4.jpg)
科學方法• 組織及運用新知識的一種有秩序的方法• 邏輯 Logic 推演
– 結論 張三有一天會死– 推演 人 = 會死亡 張三 = 人 所以人會死
• 練習– A 君牽狗散步– 結論 A 君是異性戀
![Page 5: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/5.jpg)
正解– A 君牽狗散步– 結論 A 君是異性戀
• A 遛狗 --- 認為這隻狗是你的。有狗的事實,可以推論你有一個狗屋有狗屋,代表你有一個家。有一個家,代表你有老婆。有老婆,代表你是異性戀。這就是邏輯推論。
![Page 6: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/6.jpg)
運動學定義 p320 :
• 探討物體的運動,描述在空間的位置與時間的關係。
• 是對幾何學、型態、動作模式和時間關連的學問。
• 主要是求出位置、速度、加速度及時間之關係,但不追究造成運動的成因。
• 描述運動的面貌 VS 運動學:運動和力量的問題
![Page 7: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/7.jpg)
主要內容• 速度、加速度及等加速度的定義。• 相對運動• 拋物線運動• 圓週運動• 剛體運動• 連桿系統
![Page 8: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/8.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 基本定義: • 1. 距離 Distance VS 位移
Displacementp321
• 2. 速率 Speed VS 速度 Velocityp323
• 3. 加速度 acceleration VS 重力加速度 g
![Page 9: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/9.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 1. 距離 Distance VS 位移 Displacement
距離 (d) 位移 (S)
起點至終點所經過的路程,有大小、無方向性
起點至終點所經過的直線距離,有大小、有方向性
.r
A
B
R
因為 圓周= 直徑 R ×
R
![Page 10: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/11.jpg)
Answer
![Page 12: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/12.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 2. 速率 Speed VS 速度 Velocity
V a-b = 2r/5
• 速率 = 長度(距離) / 時間• 速度 = 位置改變(位移) / 時間
![Page 13: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/13.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 2. 速率 Speed VS 速度 Velocity
V a-b = 2r/5
• 速度– 以位移為基礎– 為一向量(有大小方向性)
![Page 14: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/14.jpg)
運動運用• 跑步速度與步長和
步頻變化• 開始
– 步長↑步頻↑• 4min
![Page 15: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/15.jpg)
跑步• 影響因素
– 步幅– 步頻
• 不同狀況的影響– 減少生理的消耗– 跑上坡與跑下坡步幅的增加與減少– 疲勞時步伐頻率增加,縮短步伐距離
![Page 16: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/16.jpg)
運用• 速度快的運動動作
– 優秀跑步選手特徵• 步幅稍高平均值• 步伐速率快• 接觸地面時間短
• 溜冰選手– 高步伐頻率
• 直排輪– 長步幅
![Page 17: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/17.jpg)
運用• 游泳選手
– 100 與 200 公尺比賽– 划水的頻率因人而異
![Page 18: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/18.jpg)
2000-2008 年女子百公尺自由式成績比較圖
![Page 19: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/19.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 2. 速率 Speed VS 速度 Velocity
• 加速度– 單位時間內的速度改變– 加速度 = 速度改變 / 時間改變 =ΔV/Δt
– a = V2-V1 / Δt 單位( m/S2 )– 有方向性
![Page 20: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/20.jpg)
例題• 一足球滾動在 t=0 時,球的瞬間加速度為
4m/s 。若球的等加速度為 -0.3m/s2 ,問到停止前球滾動的距離為何?
![Page 21: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/22.jpg)
解題
![Page 23: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/24.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 3. 加速度 acceleration VS 重力加速度 g
![Page 25: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/25.jpg)
速度、加速度及等速度的定義• 3. 加速度 acceleration VS 重力加速度 g
If…Vf > Vi a 為正
Vf < Vi a 為負
Vf = Vi a 為『等速度運動』
![Page 26: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/26.jpg)
• 各運動方向加速度變化
• 當加速度為零時其運動情形
![Page 27: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/27.jpg)
速度、加速度及等加速度的定義• 速度、加速度及等加速度之關係
V 末速 =V 初速 + 加速度X 時間S 距離t 時間 a 加速度
![Page 28: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/28.jpg)
量 scalars VS 向量 vectors
量 scalars 向量 vectors有大小 有大小及方向
速率、距離 位移、速度及加速度
![Page 29: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/29.jpg)
合向量 R
• 平行四邊形原理– 直角時–非直角時
A
B
RR
ψ
B
A
![Page 30: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/30.jpg)
合向量 R
• 平行四邊形原理– 直角時
A
B
R
![Page 31: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/31.jpg)
合向量 R
• 平行四邊形原理– 非直角時
R
ψ
B
A於銳角時用+
於鈍角時用 -
![Page 32: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/33.jpg)
Exercise
![Page 34: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/35.jpg)
距離 VS 位移
![Page 36: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/36.jpg)
ACCELERATION
• a=change in velocity/change in time
• a=Δv/Δt=v2-v1/Δt
• exercise
![Page 37: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/38.jpg)
拋射運動的運動學
![Page 39: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/42.jpg)
example
A helicopter is dropping food packets
![Page 43: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/43.jpg)
This distance is given by d = 1/2 gt2
![Page 44: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/44.jpg)
A
![Page 45: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/45.jpg)
Effect factors水平和垂直分量重力影響空氣阻力影響
![Page 46: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/46.jpg)
運用 - 影響拋射軌跡的因素• 拋射角度• 拋射速度• 拋射相關高度
![Page 47: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/47.jpg)
運用 - 影響拋射軌跡的因素 p333
• 拋射角度• 拋射速度• 拋射相關高度
![Page 48: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/48.jpg)
最佳拋射條件
![Page 49: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/49.jpg)
最佳拋射條件
![Page 50: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/50.jpg)
運算題
• 注意運用公式中的運動學特質 - 位移、速度、加速度和時間。
• v2 = V1+at
• d = v1t+1/2at2
• v 末2= v 初
2+2ad
![Page 51: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/51.jpg)
運用
• 有一球以 35 度角踢出,初速度為12m/s 。此球最高速度與最遠距離
![Page 52: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: 運動學的基本原理](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/56813aaf550346895da2ad61/html5/thumbnails/53.jpg)