Page 32 - 遠端守護居家/建築, 無線調校啟動智慧新生活

DESIGN FEATURES
圖1‥投球動作的各階段。
圖2‥牛頓第三運動定律。
力時，第二個物體同時也會對第一 個物體施力。自然界完全不存在一 次單獨出現的力，它們一定會成對 出現。這兩種力的大小相同，反向 則相反。作用力與反作用力的受力 對象不同，因此並不會互相抵消(圖 2)。球棒擊中球時會對球施力，讓 它馬上開始加速。球也會對球棒施 力。球的質量遠小於球棒的質量以 及擊球者的質量。在此系統中的兩 個物體——球棒(1)和球(2)互動， 互相對對方施加的外力‥
同決定球速。這一系列牽動全身 的精準動作(圖1)能把每一個動作 的能量最大化，讓球以最高速度 投擲出去。
式求得‥ 兩個速度的比值為‥
因此，速度v2等於‥
投手加入一系列的動作後，球 的位移(x2)會變得更大;因為x2 >>x1，所能投出的球速也會增加。 舉例來說，假定某位球員的x1是 1.5公尺、x2是3.5公尺。若他原本 的球速是每小時100公里(km/h)， 在旋轉動作的幫助下，他的球速能 夠達到153km/h，而球的動能也會 呈指數級增加。
此外，據牛頓第三運動定律 (Newton’s third law of motion) 表明，每一個作用都會引起一個大 小相同、方向相反的反作用。換句 話說，當一個物體對第二個物體施
球速與球的質量(m)、球員手 臂所施加的外力(F)以及球在加速 過程中的位移(x1)有關，這也是球 員們會做出那些旋轉動作的原因。 計算最終球速(v1)的方程式如下‥
但是，因為v0=0，球在球員出 手時的速度為‥
又，根據牛頓第二運動定律， 已知球的加速度為‥
將它代入速度的方程式後會 得 到‥
加入一連串的旋轉動作後， 球在出手時的速度為v2，可由下
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• 形式相同且在同一直線上 • 方向相反
牛頓第三運動定律
作用力與反作用力的受力對 象永遠不同，它們不會結合成一 個力，也不會互相抵消。球棒對球 施力，球也會對球棒施力，它們互 相在相反的方向上施加相同大小 的力。舉例來說，如果球棒對球施 加1800N的力，那麼球對球棒施加 的力就是-1800N。
球被投擲出去且在碰到球棒 後，會彈跳並開始旋轉(圖3)。這 是因為在球周遭的空氣所施的力 與球轉動方向相反，而且會跟著球 的轉動方向流動。