106年:物治基礎(2)

下列關於人體活動中慣性( inertia )的敘述,何者錯誤?

A人體活動中的慣性為身體抵抗活動狀態( state of motion )改變的能力
B人體在線性活動( linear motion )中的慣性與體重成正比
C人體在旋轉活動( rotary motion )中的慣性與體重及身體姿勢有關
D在旋轉動作中,兩手交併在胸前,使得體重集中靠近旋轉中心,可增加轉動慣量( moment of inertia )

詳細解析

本題觀念:

慣性(inertia)是物體抵抗其運動狀態改變的特性。線性運動(linear motion)中的慣性以質量(mass)衡量;旋轉運動(rotary motion)中的慣性以轉動慣量(moment of inertia, II)衡量。II 不僅與質量有關,還取決於質量分佈相對旋轉軸的距離(I=mr2I = \sum mr^2)。本題為反向題,考驗對慣性及轉動慣量概念的掌握。

選項分析

(A) 人體活動中的慣性為身體抵抗活動狀態(state of motion)改變的能力 ✅(正確陳述) 慣性的標準定義:物體抵抗其運動狀態(靜止或運動)改變的特性。此敘述正確。

(B) 人體在線性活動(linear motion)中的慣性與體重成正比 ✅(正確陳述) 線性運動中,慣性由質量(mass)決定。體重(weight)= 質量 × 重力加速度,在地球表面體重與質量成正比,故線性慣性與體重成正比。此敘述正確。

(C) 人體在旋轉活動(rotary motion)中的慣性與體重及身體姿勢有關 ✅(正確陳述) 旋轉慣性(轉動慣量)= I=mr2I = \sum mr^2,取決於質量(mm,反映體重)及各質量到旋轉軸的距離(rr,反映姿勢)。兩者都影響,此敘述正確。

(D) 在旋轉動作中,兩手交併在胸前,使得體重集中靠近旋轉中心,可增加轉動

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