成功高中畢業學長游舜凱,原本念台大生科,但不放棄行醫的抱負,花了1000多天的努力,終於考取心中理想:醫科。
舜凱學長之前分享了數學科重點和準備方法心態,現在分享物理囉!
快tag身邊的學測、指考戰士👍🏼
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高二
▶️直線運動(自己念 不會可以回去國中再學)
▶️平拋 斜拋很重要(二維獨立性:水平方向 鉛直方向)
▶️靜力分析:
先全體,再個別
二維獨立性(水平鉛直 切線法線)
平衡=合力為零 合力矩為零
移動平衡是看合力
轉動平衡是看合力矩
不平行的三力平衡延長線要共點且形成封閉三角形
▶️牛頓定理有三個
常用手法:
東西會動是因為有速度不是因為力(慣性)
靜摩擦力沒有公式 只有最大靜摩擦力有公式
合力(大減小)=選定系統質量 X 加速度
▶️簡諧運動:
等速率圓周運動投影為簡諧運動
討論位移 速度 加速度 絕對不要背公式 用畫圖的 減少記憶負擔
端點:加速度最大 速度為零
平衡點:加速度為零 速度最大
彈簧只會考水平 鉛直彈簧如果不會可以略之
▶️動量守恆的前提系統不受外力(注意是鉛直方向守恆還是水平方向守恆)
角動量守恆的前提是不生力矩
力是動量的時變率 力矩是角動量的時變率
力學能守恆的前提:僅保守力(重力 彈力 電力)做功
▶️天體能量搭配克普勒行星運動定律命題(注意橢圓軌道 or 圓形軌道)
▶️衝量動量定理:F(力)x T(經過時間)=M(系統質量)x 速度變化
功能定理:合力做功=動能變化(注意:做功有正有負 變化量必為末減初)
FT圖面積表示衝量(動量變化) FX圖表示做功
AT圖面積表示速度變化
▶️看到題目有提力有時間基本上考衝動定理
看到題目有提及力和作用的距離通常考功能原理
▶️碰撞只有三種:完全彈性碰撞 非彈性碰撞 完全非彈性碰撞(碰撞合體)
碰撞一定動量守恆 但是力學能不一定守恆
可以把系統動能分成質心動能和內動能(內動能公式強烈建議背)
質心動能永不變 通常都是內動能做能量轉換(轉成彈力位能 或是熱能散失等等)
完全彈碰的速度公式要背(106指考單選有命題)
▶️等速率圓周運動公式要背
會衍生考天體圓周 或是 電子繞原子核做圓周
列式都從:庫侖力或是萬有引力當作向心力 開始想
建議天體圓周的速度公式和週期公式要背
氣體動力論推導一次背結論
氣體混合不外乎利用莫耳數守恆和能量守恆(化學考氣體混合可能會反應)
注意題目是問總能 一個分子平均動能 還是 一莫耳平均動能
▶️波動通常考圖型
看題目一定先看是給 Y-X圖(波形圖) 還是 Y-T圖(波上某點的位移圖)
固定端 自由端圖片判讀
駐波很重要:兩端固定 or 一端固定一端開放
駐波頻率公式直接背(搭配諧音 泛音)
▶️光學偏重考物理光學 幾何光學的部分通常命題點是全反射(考古題很多不贅述)
全反射的臨界角公式一定要背 只有密介質到疏介質才可能全反射
全反射計算可能搭配三角的公式代換 角度大膽假設一定可以消或是代換
幾何光學一定要會斯司奈爾公式
透鏡的題目命題率太低(時間不夠就略看) 但是透鏡公式要會背會用
視深實深問題不常考但106指考單選有命題 稍微注意!!
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【踩踏也有技術?】
這是我剛接觸到POSEMETHOD最驚訝的發現。原本我以為每個人的腳都在360度的圓上面踩踏,每個人都一樣,比得就是誰的力量大、誰的爆發力強,怎會有技術可言呢?
但我自己的確因為書中的技術使成績大幅進步,腿比較不會痠了,速度提升、心率也下降。過去一直想把這樣的「踩踏技術訓練」經驗分享給別人,因為這種感受實在太棒了。但因為各種原因,分享只能受限於之前東華大學的學生、Featherlight鐵人隊的一些夥伴和朋友……這次,特地請羅曼諾夫博士在台灣多留一天,由他親自把這樣的技術分享給台灣對騎乘技術有興趣的朋友,希望這樣的技術可以在台灣開始發芽。
這次也是我第一次正式聽博士講解,順便做了簡單的筆記分享如下:
●功率=力×力臂×迴轉數。騎乘時我們所用的力,就是體重。體重是我們的腿部支撐與轉動踏板的主要力量。
●除非我們在騎車時綁上安全帶,把自己緊緊繫在座墊上(或是用力抓住握把身體拉向下),不能我們無法踩出比自己體重還重的力量。
●一般人認為「踩得更用力」的意思是靠腳用力往下踩,增加肌肉的緊繃感。然而,如果當肌肉變得更緊繃卻沒有把更多的體重轉移到踏板上,你所多花的力氣都是無效的,它並沒有辦法增加力矩,所以功率也不會增加。也就是說,更用力只是浪費能量,並沒有辦法使你騎得更快。
●腿部只是轉移體重的中繼傳遞站,我們透過雙腿把體重轉移到踏板上,車子因此前進;而體重來自重力,重力是我們前進的真正動力源頭。就像所有的人類的移動方式一樣,全都可以被簡化成一道非常簡單的公式:身體從支撐點上的平衡姿勢(靜止狀態)失去平衡,進而移動,接著身體轉移到新的支撐點形成另一次的平衡與失衡。在跑步時,支撐點顯然是在腳掌著地時形成;在騎車時,支撐點是當體重轉移到踏板上時。
●「力量大小」與「費力程度」兩者之間是不同的;力量大小取決於你轉移多少比例的體重到踏板上,而費力程度是指肌肉的緊繃感。緊繃的肌肉提供我們運用體重轉移到踏板上。肌肉的費力程度要能夠直接等同於分配到踏板上的體重,超過的話代表浪費力氣。
●腿部的功能是把體重傳輸到踏板上。當迴轉速增加(或轉動力矩下降)時,想要精準地在兩踏板之間轉移體重會變得更加困難。回轉速愈低,代表肌肉繃緊時間愈長,血流會遭到阻斷,增加心肺的負擔;反之,較高的轉速可使腿部快速收縮的肌肉變成另一種形式的幫浦,減少心臟的負擔。
●最大的轉動力矩發生在踏板通過三點鐘方向時(90度),因為此時體重的方向剛好完全垂直屈柄。我們應該把力量(也就是支撐在踏板上的體重)集中在三點鐘方向,愈集中愈好。真正有效率的機械都會把力集中在一點上,就像活塞……就像你快速撥動前輪的動作一樣。所以,研究者發現經驗豐富的車手的力量比入門者更集中在踏板通過三點鐘方向時。
●所有的踩踏技術動作的目的都在開發技術知覺:腳掌通過三點鐘方向時把體重轉移到踏板上的技術。也就是三點鐘在哪裡?在轉速100時還要能抓得到,而且快速把體重轉移上去,一過四點就收回,不能延遲,這就是技術。
●分配到1-4點鐘方向的體重只要足夠使踏板轉動到目標轉速即可,要能夠學會運用最少的體重來轉動踏板。
●所有的踩踏技術都分成四個階段:
1、手掌、臀部都在支撐體重。
2、手掌離開握把。
3、臀部離開座墊。
4、手掌、臀部都離開支撐。
這是在訓練腳上承擔更多體重時轉移體重的能力(知覺)。
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【用Vector量化踩踏技術】
作者:羅譽寅;編輯:徐國峰
https://youtu.be/jOFxyuGWeoE
最近譽寅在專研我們最弱的一塊:功率訓練。他把功率訓練的相關知識消化吸收後,整理了接近兩萬字的稿子出來。今天完成了初稿,跟大家分享一下他的部分成果,也是我最有興趣的一塊:量化踩踏技術。
如果我們把曲柄當作時鐘來看,1點到5點之間為主要的「施力區」,在此區間內所施的力都能有效地為腳踏車產生動力,其中又以3點鐘方向產生的力矩最大(因為力臂最長);12點跟6點則分別是下/下死點,因為在這兩點沒有力臂,所以不管踩得多用力對前進都沒有幫助;至於後半段的7-11點,可說是踩踏技術優劣的分水嶺。
我們回到曲柄上以機械的角度來看,如果能夠對踏板進行360度均勻地施力當然最具效率,就像引擎一樣把動力平均施加到齒輪的每一個齒片。但實際上我們的腳天生就不適合這種運動模式。人類演化至今,發展出強壯的股四頭肌,再加上地心引力的關係,往下踩這個動作對於這雙腿來說可說是習以為常。但往上提又是另一回事了,除了負責上拉的肌群(在大腿上方的髂腰肌與腿後肌群)相對比較弱之外,還得要克服地心引力,所以要透過提拉來驅動後輪就會費力很多。
用力往下踩人人都會,差別就在於能產生多大的功率而已。踩踏技術的關鍵是:
◎下踩時另一隻腳的重量是否完全離開踏板,又不花多餘的力氣提拉。
◎上拉結束後能不能順暢地劃過下死點。
◎腳掌過死點後從7-11點,沒有任何重量留在踏板上,也不用提拉來驅動踏板。
我們都知道當前方腳處於3點鐘方向時,踩踏最有效率,但與此同時如果後方腳「完全沒有做出上提動作」,那麼整隻腳的重量(約10公斤)就會成為前方腳的阻力。試想想每轉動曲柄一圈所輸出的功率除了要用來驅動腳踏車前進之外,還要克服這10公斤的重量,就好比綁著10公斤的沙包去跑步一樣,既跑不快也跑不遠。
如果想要拿掉這個「沙包」,訓練雙腿提拉的技巧是不二門法,只要能夠在7-11點時作出適當的提拉,下踩的力量就能夠全作為前進之用了。但問題來了,究竟我們如何得知自己已經懂得運用這套技術呢?換一個問法,我們要如何得知這額外的10公斤已經不見了?
以往在只有大盤式跟花鼓式功率計的時代裡,雖然可以知道總共輸出了多少功率,為體能訓練這一塊帶來革命性的影響,但有關踩踏技術的層面大家仍都只能「憑感覺」,技術好不好只有自己才知道。但隨著科技的進步,近年在市面上已推出了好幾款分腿踏板式的功率計(例如Garmin Vector),這種設計的好處在於能夠針對單腳進行個別分析,現在的你不只可以知道功率輸出有多少,也可以知道左腳還是右腳用力比較多、甚至連踩踏技術也能夠作出量化,接下來介紹的兩項數據,正是踏板式功率計所帶來的新意義。
【有效扭力】(Torque Effectiveness)
下圖是一名自行車手踩動曲柄一圈的功率示意圖,X軸是曲柄的角度,Y軸是輸出功率的大小。從這圖中可以觀察到兩個關於踩踏的重點:當曲柄在0度到180度之間,所產生的功率是最大的,特別是在90度時(3點鐘方向),出現功率值的最高峰;另外,在過死點之後(180度之後),會出現負功率,代表此時所產生的功率完全無助於自行車前進,甚至會減少正功率。
負功率的產生正是因為腿部的重量還留踏板上,使它成為另一隻腳往下踩時的負荷之一。
圖:http://ppt.cc/fWA~
◎P+ 代表正功率,是踩踏到曲柄的力量(90度時的力矩最大)
◎P- 代表負功率,即無助於前進的功率
◎有效扭力 = (正功率+負功率)÷正功率×100%
從公式可見,當後方腳所做成的負功率越小(或等於零),有效扭力就會越大:「這正是判斷技術好壞的關鍵」,當有效扭力為100%時,代表單腳轉動一圈時完全沒有產生任何負功率(在7-11點沒有重量留在踏板上),所有的功率皆轉化成向前的動力上。
有效扭力跟踩踏的迴轉速有很大的關係。迴轉速愈高(>90rpm),愈難達到較高的有效扭力,因為後方腳會跟不上踏板,造成越多負功率。但如果要刻意加快後方腳上提的速度,又會容易造成上拉肌群的疲勞。基本上對於在平路或下坡的時候,由於慣性較高,負功率對前進的影響不多,所以有效扭力只要不要低於60%就足夠了。
在迴轉速較低情況下(<80rpm),通常是爬坡的時候,上拉技術優秀的選手的有效扭力大多會處於90%以上,主要是因為踏板的移動的速度較慢,後方腳很容易就能跟上,甚至有可能會在7-11點方向之間產生正功率。
有效扭力在爬坡時是非常重要的數據。如果選手不善於上提的技術,在爬坡時只會更慢、更費力。假設現在有兩名體重同樣是60公斤的選手同時進行爬坡:
A選手輸出250W,擁有良好技術的他有效扭力為95%
B選手輸出300W,但有效扭力只有70%。
現在我們來分析誰會爬得比較快。如果單從功率大小的角度來看的話,B選手擁有絕對的優勢,因為在相同體重的情況下,他可以輸出300W,功率體重比高達5W/kg,而A選手只有250W,功率體重比只有4.2W/kg。但我們再來看看他們的有效扭力,B選手的有效扭力是70%,代表在這300W當中,只有210W是有效用來驅動腳踏車前進,其餘的90W被浪費在克服後方腳的重量上。反觀A選手,有效扭力為95%,所以他有高達238W是用在前進上,比起B選手的210W還高出28W,速度自然也會比較快。因此,A選手雖然功率輸出較B選手差,但擁有優異踩踏技術的他把輸出的功率運用得淋漓盡致,所以還是比B選手更快攻頂。
【踩踏平整度】(Pedal Smoothness)
現在我們知道產生負功率是不好的,那是不是都把後方腳用力往上拉就是最好呢?當然不是。接著要介紹的「踩踏平整度」可以告訴我們答案。
由於人類雙腿的生理構造,天生就較適合往下踩,所以當我們轉動曲柄一圈時,0度到180度之間加總起來的力量(下踩)會比起其他角度都還要高。踩踏平整度是計算曲柄轉動一圈後,其平均功率與最大功率之間相差多少的百分比,數值越高,代表一整圈的功率越平均。
圖:http://ppt.cc/JNrs
◎Pmax 是轉動一圈中的最大功率值
◎Pavg 是轉動一圈的功率平均值
◎踩踏平整度=(轉一圈的平均功率轉動)÷(圈中最大功率)x100%
但我們知道,要讓雙腳達到100%平均用力是不太可能的,因為上拉肌群的力量比起下踩肌群弱太多了,下踩的力道一定會比上拉的高且更有效率。如果我們把後方腳刻意快速往上拉,前方腳輕輕的往下放時,踩踏平整度會明顯提高,但同時你會快速感到疲勞,因為身體根本不習慣用力地上拉。因此可以知道這種騎法是沒有效率的,7-11點鐘方向並不是拉得愈用力愈好。
根據統計,踩踏平整度只要在10-40%之間就屬於在正常範圍內,所以我們其實並不需要過份上拉來取得更高的踩踏平整度,只要維持在10-40%便已足夠。
功率踏板的好處,除了能夠看出兩腳下踩的用力程度是否一樣,還能量化「有效扭力」、「踩踏平整度」,這些三種據,能讓我們更具體地瞭解自己踩踏技術的優劣。
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