力與運動
03物體運動的快慢
3-1認識動能
下課時曾經玩過盪秋千，秋千來回擺盪的過程發現力量大小和速度有什麼關係？不同位置的速度一樣嗎？
想要秋千移動，必須給力量。
推動的力量愈大，移動速度愈快。
最高點時，秋千速度最慢，最低點時，秋千速度最快。
對秋千施加外力後，秋千會擺動。秋千受到力量時，除了會改變秋千的運動狀態，也同時產生能量，這個能量稱為「動能」。秋千運動速度愈快，具有的動能也愈大。
秋千位置低，速度快，動能大；位置高時，速度慢，動能小，表示動能轉換成位能形式，因此物體受到的總能量不變。
對同一物體而言，因為施加外力或能量的轉換結果，會使速度愈快而產生愈大的動能。還記得當時玩圖中這些器材的感覺嗎？
1.不斷對秋千施加外力會使秋千擺到下方時速度加快，動能也變大。
2.從滑梯位置高處往下滑時，會轉為動能，滑到下方時速度加快，動能也變大。
3.不斷對單擺施加外力會使單擺擺到下方時速度加快，動能也變大。
4.從斜坡高處往下滾球時，會轉為動能，滾到下方時速度加快，動能也變大。
3-2速度的快慢
運動會時，運動場上有許多人同時在賽跑。有人跑得快，有人跑得慢。
有哪些方式可以比較誰跑得快或慢呢？
測量相同距離時，花費時間愈短就表示速度愈快；測量相同時間時，跑的距離愈長就表示速度愈快。
在不考慮時間和距離以外的問題時，小南和小依能否比較誰的速度快呢？
注意
速度、時間和距離的關係（速度＝距離 ÷ 時間）
有沒有更清楚的方式，來比較速度的快慢呢？
試著把紀錄表轉換成長條圖，比較速度快慢。
3-3速度比一比
下列是各種動物運動速度比較資料。說一說，這些資料是用怎樣的方式來比較這些動物的運動速度呢？
根據下面的資料，哪一種動物的運動速度最快？人類和這些動物比較，比哪些動物快？比哪些動物慢？
生 活 中 的 科 學
能量守恆
在溜滑梯時，當你不斷施加外力往上爬到比較高的地方時，能量轉化為較高的位置（簡稱位能），當你從滑梯由上往下溜時，你溜的速度變快，表示你就具有較大的動能，在這中間不考慮摩擦力的關係，位能會轉化為動能，如果考慮摩擦力時，位能會轉化為動能及熱能，總能量都維持不變。
盪秋千時也是一樣，當我們盪到比較高的地方時，就具有比較多的位能，盪到比較低的地方時，速度也就變快了，表示具有比較多的動能，因此能量可以轉換成不同的方式存在。
在寒冷的冬天時，雙手會合在一起互相摩擦生熱，透過不斷的搓手，可以感受到由手掌傳來的溫暖，這就是藉由動能產生熱能。古時候的人利用鑽木取火，是透過手旋轉木棍，讓木棍和木頭之間快速的摩擦，透過施力旋轉時的木棍具有移動的動能，木棍與木頭之間的摩擦，使部分的動能轉化為熱能，也是摩擦生熱的應用。
因此能量可以透過各種不同的方式存在於各種物質之中，而在能量轉換的過程中，不論以何種能量表現，總能量都會保持不變，這種總能量不變的狀態稱為「能量守恆」。
虎克定律
羅伯特‧虎克（Robert Hooke，西元1635年～西元1703年）是英國的發明家，顯微鏡、萬向接頭、彈簧手錶、真空抽氣機、水銀溫度計、天平、風杯風速計等都是他的發明，可以稱為「發明大王」。
虎克出生在英國小島，從小生活非常的困苦，但他平常對於機械及繪畫就有高度的興趣，由於平時的練習及學習，讓教師注意到虎克在工藝上的才能，因此教師引導虎克閱讀更多方面的書籍來學習。後來虎克到牛津大學當工友，在偶然的機會中成為了化學家波以耳（Robert Boyle）的助教，發明了第一部真空抽氣機。除此之外他也對彈簧做了許多研究，終於發現彈簧長度變化與力的關係，也就是「虎克定律」。
虎克最著名的「虎克定律」就是當固體材料受到力的作用後，材料所受的力與材料的變形量之間成正比的線性關係，可是這個力量超過物體材料的彈性限度時，就不會遵守「虎克定律」了。
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