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專技高考-物理治療師物理治療基礎學(包括解剖學、生理學、肌動學與生物力學)110 年第 80 題單選題

【承上題前情】 一位體重60公斤的跳水選手,以正面伸展姿勢離開10公尺跳台,此時身體之迴轉半徑(radius of gyration)為0.5公尺,角速度為4弳度/秒(rad/s);隨即他屈體抱膝讓身體的迴轉半徑變成0.25公尺。若不計其他因素,依循角動量守恆的原則,此時他身體旋轉的角速度應為多少? 承上題,若忽略空氣阻力,該跳水選手在重新伸展身體潛入10公尺下的水面之前,最多可以旋轉幾圈?(重力加速度g設為10 m/s2)

A1.5
B2.5
C3.5正確答案
D6.5
答案與詳解
C
正確答案
10公尺跳台落水時間 t≈1.41秒。承上題縮體時角速度約等於每秒2.5圈(≈15.7 rad/s),故總圈數≈2.5×1.41≈3.5圈。

逐選項解析

A1.5✕ 錯誤
1.5圈。若把落水時間誤取約0.6秒(誤用過短時間)再乘2.5圈/秒,得約1.5圈。時間嚴重低估,與 h=½gt² 解出的1.41秒不符。
B2.5✕ 易錯陷阱
2.5圈。陷阱在於直接把承上題的『每秒2.5圈』當成總圈數,忘記再乘以落水時間1.41秒,等於只算了1秒內的旋轉量。數值接近正解但少算約0.41秒的旋轉。
C3.5✓ 正確
D6.5✕ 錯誤

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