什麼是功能能量定理?
功能能量定理(work-energy theorem)指出:作用在物體上的淨功,等於該物體動能的變化量。以數學式表示即為 W_{net} = Δ KE = ((1) ÷ (2)) m(v_f^{2} - v_i^{2})。這是古典力學中的一條通則——無論作用力是什麼,只要知道物體的質量及速度如何改變,這個關係就成立。
如何使用本計算機
請輸入三個數值:物體的質量(單位:公斤)、初速度與末速度(單位:公尺每秒)。計算機會回傳以焦耳為單位的淨功,同時列出初動能與末動能,讓你清楚看見能量是如何變化的。結果為正,代表外界對物體做了淨功(物體加速);結果為負,則代表物體對外界做功(物體減速)。
公式說明
動能的計算式為 KE = ((1) ÷ (2))mv^{2}。作用在物體上的所有力所做的總功,會改變這份動能。將末動能減去初動能,就得到淨功:
由於功與能量採用相同的單位,兩者都以焦耳(J)來衡量。
實例演算
一輛 2 公斤的台車,速度由 3 m/s 加速到 7 m/s。初動能 = ((1) ÷ (2)) × 2 × 3^{2} = 9\ J;末動能 = ((1) ÷ (2)) × 2 × 7^{2} = 49\ J;淨功 = 49 - 9 = 40 J。也就是說,為了讓這輛台車加速,外界對它做了 40 焦耳的淨功。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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