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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❤️其他重點放在留言區哦！

【從「虎克定律」談跑者的垂直振幅】

上個月廣州一位教學經驗豐富的姿勢跑法教練(我們都叫他老劉)問了兩個有趣問題：「姿势跑法到極致，是不是垂直振幅=0呢？」「頂尖高手垂直振幅是3~5cm，這個振幅的力量来源是？」我花了兩個星期思考該怎麼回，最後決定用博士書中的一張圖來解釋給他聽(附圖)，也順道整理分享出來：

垂直振幅不會是零的原因在於「落下」(Fall)。落下是跑者加速度的來源，為了向前跑我們必須讓落下發生。而跑步的「落下」是指身體重心向前落下，所以身體重心一定會下降，這是支撐期的的垂直振幅，我們先把它假設為x，x不可能等於零。

接著腳掌離地，身體完全騰空。騰空的主要原因是身體落下向前失重，但若步頻夠快，下肢落地時會有「彈性」，身體會彈起，這是姿勢跑法裡在談的「彈力」F=-Kx。K是彈性系數(剛性)；x是位移量。對跑步來說位移量x愈低愈好，所以下肢的剛性要夠，這也是為什麼跑者要練力量與彈跳動作，目的是在：增加剛性(K)與彈力(F)。

所以老劉問頂尖高手的垂直振幅3~5公分的力量來源主要是？答案是「彈力」，這也是菁英跑者跑得輕巧與省力的關鍵。若是利用「肌肉力量」的話就會比較費力。這也是上次廣州場教練認證課時博士兒子提到的重點之一：肌肉的功能主要用在大負重「較慢速的收縮」，肌腱與結締組織(包括筋膜)的功能在於運用自身體重「較快速的反射動作」。所以大部分的跑步教練都會建議跑者的步頻要達到180/分，當步頻太慢時就無法用到肌腱與結締組織的彈性。

每次上課我會用跳繩當作喻：假設今天的課表之一是跳100下的跳繩，每次跳起高度一樣的情況下，兩秒跳一下和一秒跳三次哪一種方式比較輕鬆？每個人只要試跳之後都會回答一秒跳三次，因為速度加快時才能用到下肢本有的彈性，運用更多的彈力是「省力」的代名詞=節省肌肉的力量。

老劉在臉書上接著提問：下肢的剛性要夠？但我們姿勢跑法也強調了落地腿的膝蓋要微屈，這是不是會有點矛盾呢？

這是個好問題(每次上課和討論時最喜歡回答這類的問題)。

落地時膝蓋要彎屈才會有「彈力」(想像膝蓋打直是沒有彈力的)，但落地後才是重點。以微彎的角度落地，但落地後髖/膝兩關節都要盡量不能彎，意思是：兩個關節都會彎，但彎曲角度要非常小才行(也就是x要非常小，但一定會有}，這個極小的x也正是彈力F產生的原因。

如果頂尖高手的垂直振幅為3~5公分(這邊定義為z)，我們把支撐期質心的垂直振幅定義為x；騰空後質心的上升部分訂為y。

z=x+y

x和y都要愈小愈好。x要小的關鍵在腿部剛性要夠；y要小的關鍵在不能主動進行推蹬動作。在虎克定律：F=-Kx的公式下，為了維持相同的彈力(F)，x小代表剛性K要很大才行，這即是代表下肢的肌力要夠。

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註：圖片翻拍自Pose Method of Triathlon Techniques, P93

#PoseMethod
#姿勢跑法

立體觸感技術打造擴增實境體驗

上網時間: 2014年08月01日
關鍵字：觸感技術 擴增實境 AR 觸覺介面 3D
作者：Julien Happich

如果大家都熟悉大多數手機的基本靜音模式——觸覺的原始形式(試著在你的衣服口袋中感受手機的振動)，可別忽略了顯示器端也有更多值得期待的觸覺新功能。

從實驗室到新創公司，一場為螢幕上所顯示的任何物件添加實體觸感與紋理結構的競賽即將展開。從帶有‘按壓’感覺的簡易鍵盤到3D形狀與結構的複雜渲染，無論是具有實體存在或看似平坦的表面，都是這一新興應用的範圍。

在日前於法國凡爾賽舉行的歐洲觸覺會議(EuroHaptics 2014)，包括各種與人類觸覺感知有關的實驗研究成果、有形的觸覺介面、動力反饋編碼機制以及一系列創新的致動器與觸覺裝置展示，成為與會者熱切討論的話題。

在任何感測資訊得以有效地善加利用觸覺介面以前，應該先明白人類如何感知觸覺，以及我們對世界的看法和經驗如何影響個人區分功能與物體的能力。根據許多基礎研究的深入探討可知，僅具有單一觸控功能的觸覺裝置存在某些限制，而結合觸控、視覺與聲音的多功能觸覺裝置，則提供了更好的感知想像。這就如同我們大多數人自然體驗現實世界物件的方式一樣，具有多感知的介面能夠提供更好的想像，以及讓用戶更易於操縱虛擬物件。

幾家研究機構介紹了開發機械式可重配置觸覺介面的計劃，這些介面都帶有能夠突出於螢幕表面的活塞和致動器(Actuator)。因為這些設計建置的體積通常都比較大，而且不透明，因而無法整合於智慧型手機和平板電腦中，但研究人員們認為它可作為增強型桌面鍵盤。

日本慶應大學的研究人員設計出一款MEMS觸感顯示器，可用來產生虛擬的表面結構。這種小型化的原型產品在一個存在0.48mm直徑小孔的鈦面板下方佈置著大位移的MEMS致動器。

每個大位移MEMS內有一個壓電致動器，透過填充著無法壓縮聚合物流體的腔體推動塑膠活塞上下移動，當活塞向上運動時推動可變形的乳膠薄膜產生突起觸感。

日本慶應大學設計的觸感顯示器。

在致動時，液壓放大機制擠壓流體，使得小型乳膠薄膜能夠透過面板的小孔向上突起。為了能以手指觸覺神經末梢有效進行辨識區別，觸點之間間隔約幾毫米，突起運動頻率為幾赫茲時可突出100μm，當頻率高達200Hz時突出就只有幾μm了。

透過控制位移、振動頻率和致動器驅動圖案，研究人員闡述了各種不同的觸摸感覺，可模擬多種表面結構，如木頭、聚氨酯泡沫和砂紙等。

美國密西根大學(University of Michigan)的研究人員詳細介紹一種觸覺顯示器原型。這種顯示器利用氣體力學驅動一個7×8陣列、直徑為1.2mm、間距為2.5mm的插栓，可為視覺受損的使用者提供具有清晰方向感的觸覺編碼資訊(例如盲人用的點字和觸感圖形)。

你可以說它是觸感顯示器的「蒸汽龐克」，其中的受壓空氣透過小型管路流動時將可滑行的插栓向上頂起(垂直行程為0.75mm)。在向上頂起時，插栓將推動很薄的彈性薄膜，使其突出於面板外。這種系統的刷新率相當低，還不到2Hz，因此非常適合盲人點字閱讀應用，但無法模擬紋理結構和‘點擊’感。

為盲人閱讀而設計的氣體致動器。

在法國原子能署(CEA)的感知與環境介面實驗室，研究人員採用另類活塞設計，開發出一種有趣的突起觸感顯示器。

在一篇與汽車製造商雷諾公司(Renault)的研究工程師共同撰寫的「用於車載觸覺互動的另類觸感顯示器」論文中，CEA LIST實驗室介紹一種採用32個電磁致動器(各個線圈都有鐵/鋁複合磁芯)陣列建置的觸感顯示器，在這種顯示器上方覆蓋著一個電容器式觸控可變形層，以實現手指位置檢測。

CEA LIST實驗室的觸感顯示器。

植入彈性矽膠支撐的薄銅線矩陣形成了可變形的觸控螢幕，觸點突出表面的距離可達1.9mm，而兩級鎖定機制使其具有雙穩態性能，從而大幅地降低功耗。在當前的建置中，整合進汽車中控台的設備據稱可實現2Hz的刷新率。

當合理的變形幅度約為0.25mm時，在設備上一個約1.25N的施力就可以提供足夠的觸覺反饋，從而為用戶帶來一個‘點擊的感覺’。研究人員希望重新設計系統，使其具有更高的致動器密度，整合289個間距約3mm的觸點，最終實現無觸點感的表面形狀。

Tactus Technology公司在SID 2012上展示的Tactile Layer液晶螢幕面板雖然稍有不同，但也被認為是一種突起的螢幕。它利用一層透明的微流體將充滿液體的泵推升出普通的觸控液晶螢幕，好像從螢幕上長出鍵盤一樣，形成用戶可以看見和感覺到的動態實體按鍵。

由於刷新率大約為1Hz，因此這種介面很明顯是瞄準螢幕鍵盤而設計。根據Tactus Technology公司宣稱，該公司可在液晶螢面板上開發出幾乎任何類型的按鍵配置或佈局(在製造過程中設定)。該公司正尋找平板電腦或智慧型手機合作夥伴，期望共同在產品中整合新的泵推升式鍵盤。

Tactus公司的Tactile Layer面板表面突出QWERTY按鍵。

然而，對於有些人來說，改變平坦的螢幕表面還不夠。東京大學的研究人員於是開發出一種能夠改變真實世界紋理結構的方法，例如把像紙般的觸感變成金屬質感，或把原木質感變成紙般的觸感。研究人員們利用28kHz換能器耦合至可改變結構的物件上，藉由控制輸入訊號的振幅，研究人員們就能根據擠壓效應確定手指相對於材料表面的懸浮高度。

改變物件的實際結構反映原型感知變化

為了接近實際物件，研究人員採用高解析度的真實世界紋理結構(以3軸加速度計採集)來取代合成資料。研究人員認為不同的材料結構可被映射至現有的製造原型，在產品精煉過程中反映出CAD的變化。藉由以投射影像追蹤手指位置顯示表面的不同紋理結構，研究人員們還能模擬並增補相同表面的不同結構。在第一次預處理步驟，研究人員減少物件的原始實際結構。而第二步驟目的是在適當頻率時施加超音波振動，重新寫入紋理結構。

(參考原文：Haptic screens bulge with sensory information，by Julien Happich)

圖1：日本慶應大學設計的觸感顯示器。
圖2：為盲人閱讀而設計的氣體致動器。
圖3：CEA LIST實驗室的觸感顯示器。
圖4：Tactus公司的Tactile Layer面板表面突出QWERTY按鍵。
圖5：改變物件的實際結構反映原型感知變化

資料來源：http://www.eettaiwan.com/ART_8800701952_480502_NT_42329d64.…