課程目標：

• 加速度 acceleration

• 加速度與外力、質量的關係

• 力圖 free body diagram

實驗目的：

觀測滑車受力的運動，驗證牛頓第二運動定律。藉由此實驗熟悉線性迴歸之數據處理方法，學習氣墊軌之水平調整方法。

原理：

如果滑車在氣墊軌上受到一砝碼的重力所拉動，如圖（一）所示。此時，其運動方程式可寫成：

其中，為系統所受之外力，(m+M)為系統質量， 為系統受外力產生的加速度。因此，可由牛頓第二運動定律得到下列之預測：

1.     系統質量固定時，外力與加速度是否成正比。

2.     外力固定，系統質量與加速度成反比。

實驗項目：

1.     系統質量固定時，外力與加速度是否成正比。

2.     外力固定，系統質量與加速度成反比。

參考資料：

• 教學影片 YouTube

• 模擬實驗 Python
  模擬摩擦力、滑輪轉動慣量等因素對於實驗結果的影響。

• 背景知識 Newton's 2nd Law wiki