2012年12月31日 星期一

對數的真數只能是正數?


    一般的高中課本說對數的真數僅局限於正數的範圍,那麼,難道真數不是正數,就無法取對數了嗎?其實不然,不管真數是正數、負數、甚至拓展到複數,都是可以取對數的。

對數定義:
xa=b,則定義logxb=a
有就是「bxa次方」
b稱為「真數」,x稱為「底數」
一般來說,真數要大於是有原因的
考慮函數y=log x (一般不寫底數代表底數為10)
函數圖形如圖所示
x0y就沒有值可以對應
所以才說x一定要大於0

但是,若是擴展到複數,就可以定義出真數為任何實數、複數的對數了

2012年12月26日 星期三

如何測量地球質量

地球質量大約5.97*10^24kg,那麼要如何測量出來呢?總不可能拿秤來量吧!將在此介紹三種測量地球質量的方法:



(1).卡文迪西(Herny Cavendish)18世紀做了個有名的實驗,用精密的儀器,測出了萬有引力常數的值(6.67×10-11×m3×kg×-2×s-1),由此就能由牛頓的萬有引力定律推出地球的質量了。

















2012年12月21日 星期五

簡諧運動 part3


    再來就是簡諧運動的實例了。其實簡諧運動的實例太多了──圓周運動的投影、小擺角的單擺、U型管的液體震盪、水面浮體的上下移動、彈簧的振動……不勝枚舉,但是,我要在這裡介紹另一個比較特別的例子。

2012年12月16日 星期日

簡諧運動 part2


其實,簡諧運動的函數最基礎並不是圓周運動投影,那只算是應用罷了。簡諧運動,可以描寫成下面的這個二階微分方程:

















2012年12月12日 星期三

簡諧運動 part1


 簡諧運動(Simple Harmonic Motion , SHM),是自然界最簡單,最諧調的振動,所以稱之為「簡諧運動」。簡諧運動可以是為一個圓周運動對x(或是y)軸上的投影。簡諧運動有些比較常見的:彈簧的振動、水的上下震動、U形管的振盪、圓周運動投影、單擺小角度擺動等,都是常見的簡諧運動。
    簡諧運動若以圓周運動投影到x軸來看,可以寫出三條方程式
x(t)=Rcos(ωt+ψ)
v(t)=-Rωsin(ωt+ψ)
a(t)=-Rω2cos(ωt+ψ)



R為振幅、ω為圓周運動的角速度、t為經過的時間、ψ為初始角度)

2012年11月21日 星期三

理化組─電磁學實驗


理化組最近做了個有趣的電磁學實驗,在電池下方貼兩個強力磁鐵(我們是用NdFeB,釹鐵硼磁鐵,就是一般銀色小粒的強力磁鐵),再把漆包線摺成類似心型的形狀,把心型的凹下處和兩端的漆磨掉,小心的把心型的凹處放在電池正極上,下面兩條端點要輕觸磁鐵。結果漆包線就會在電池上自轉!

實驗示意圖

2012年11月11日 星期日

為什麼重力是平方反比而不是立方反比?



若在座標原點上,有一個質點,則此質點會在這個空間中產生一個重力場,以輻射狀向外發散,因為重力場是由此質點所產生,所以可以說此質點為本重力場的「起點」。
    在充斥著力場的空間中,做一個小球,則在這個封閉球面上,會有場經過。若是向內進去的量等於向外出去的量,則稱此處的「散度」為零;若是向內進去的量大於向外出去的量,則此處的「散度」小於零;若是向內進去的量小於向外出去的量,則此處的「散度」大於零。通常,我們是求某一點的散度,只要想像一球包住此點,並讓這顆球的半徑趨近於零,就可以算出此點的散度了。