力学知识在生产和生活中的应用

2018-05-10 00:36张毅
新一代 2018年2期

张毅

摘 要:力的作用无处不在,重力让我们站立,摩擦力让我们拿起物品和行走,压力让我们使用手机和电脑。力学知识已经融入了我们生活的方方面面,可能我们自己都没有注意到,我们在行动的过程中已经使用了力学知识。随着社会的发展和知识的普及,力学知识已经成为了常识一般的存在,在生产和生活的各方面帮助着我们。

关键词:力学知识;力学原理;生活运用

引言:

物体与物体之间的相互作用叫做力,我们身边到处都有力的存在,与我们日常的生产和生活有着紧密的关系。力可以分为重力、弹力、摩擦力、万有引力、电磁力等等,不同类型的力可以被应用于不同的领域,比如天体运行中的万有引力,机械传动中的摩擦力,电磁系统中的电磁力,橡胶塑料产品中的弹力,建筑工程中的动力等等。本文以举例的方式简要的叙述一些力学知识在生产和生活中的应用,以供大家探讨。

一、力学在生产中的运用

力学在生产中应用十分广泛,它能给生产中的各个环节提供知识基础,使生产得以高效快速的进行。

(一)机械传动

在工厂中,传送物体运用最多的就是传送带。它运用了力的传动和静摩擦力的知识,在生产过程中发挥着十分重要的作用。在传送物品的时候,履带和物品之间的静摩擦力越大,物体越不容易滑动。其中要涉及到物体与履带之间的摩擦系数,履带的运动速度等等,通过合适的计算来选择材料,确定去传送速度等等。在机械零件运转的时候还要考虑减少动摩擦力,以提高机械效率,降低成本,比如可以用添加润滑油的方式来降低机械组件之间的摩擦[1]。

(二)离心机

离心机,是利用离心力分离液体中悬浮物质的机器,在工业生产中具有很大的作用。物体在高速圆周运动的过程中会产生离心力,离心力和物质的质量相关,质量越大,离心力就越大。所以高速圆周运动的方式可以实现分离固液混合物的的效果,在工业生产中被普遍应用。

(三)工程建筑

工程建筑是运用力学知识比较多的一门学科。在农村中盖房子时,为了测试墙壁是否垂直,会用到重垂线。它是利用物体在重力作用下垂直于地面的原理,让重物垂直向下,把重垂线放于墙边,就能判断墙壁是否垂直[2]。现代工程建筑中,建筑之前要做建筑的整体规划,要设计怎样的结构来使高层建筑不会轻易倒塌,还有材料搭建之中什么样的结构能够承受多大的力等等,在这其中,力学知识的运用是十分重要的。

二、力学在生活中的运用

自从牛顿发现重力并总结出力的三大定律以来,力学知识越来越广泛的应用于我们的生活中,影响着我们生活的方方面面。

(一)体育运动

力学在体育运动中是运用的比较多的。比如撑杆跳中,运动员通过助跑,将运动员的动力转化为弹力,借助弹力让自身跳到想要的高度;跳水中,运动员通过重力做自由落体运动后与水面接触并产生浮力;铅球运动中铅球在准备阶段的向心力和运动员离手之后的离心力等等。力学的作用十分广泛,已经成为了我们的常识,融入我们的日常生活,让我们在运用的过程中毫无所觉。

(二)天体物理

在天体运行之中的基本力就是万有引力,我们地球的公转周期,月球绕地的公转周期,还有其他天体的运行轨迹等等,运用力学的知识能够让我们将这些通过计算精确的得出。还有在天体物理学中的新天体的发现之中,我们可以通过观察恒星的运行轨迹,并通过对万有引力的计算等等,从而发现我们肉眼很难观测到的行星或者黑洞等等。

(三)航空航天

在人类的太空活动中,因为没有了重力的影响,在行动的时候需要考虑到各个方面的因素等等。在航空航天中,火箭需要多大的速度才能被推出地球,离开地球引力的影响范围;飞机需要产生多大的浮力才能升空,在设计的时候需要考虑哪些因素等等,都离不开力学知识的运算。力学知识已经成为了我们探索这个世界的基本理论。

(四)汽车制造

汽车从制造过程中就开始有力学知识的参与,比如汽车底盘重量相对于其他部分更大的设计,是为了使汽车的重心降低从而保持稳定;车身流线型的设计是为了减少空气阻力,提高行驶的速度和能源的损耗;还有方向盘、车轮运用的輪轴原理,调速杆、自动开关门的杠杆原理等等。

(五)交通安全

在交通安全中,力学知识被运用的尤其频繁。物体的动量等于物体的质量乘以物体的速度,所以超载的货车在同样的速度下会拥有更大的动量,这种情况下一旦发生安全事故,就会造成更加严重的危害[3]。运动中的物体因为惯性的影响会保持原来的运动状态,所以车辆再行驶之中一定要留有足够的安全距离,并且严禁超速行驶,这样在发生紧急情况的时候才会有足够的反应时间并利用刹车将车辆停止,防止交通事故的发生。还有在转弯的时候,超载、超速都会使车辆的惯性增加,从而加大事故发生的风险。

三、结束语

力学是一门基础学科,它阐明的道理带有十分普遍的性质。但正因为基础,所以应用十分广泛,同时也为其他学科提供理论基础。力学知识被运用到生产和生活中的方方面面,不管是生产运用的机械传动,离心机,工程建筑,还是生活运用中的体育运动,天体物理,汽车制造与交通安全等等,力学知识都在其中扮演者重要的作用。但是力学的作用还远远不止这些,还应该有更广阔的运用,所以我们需要对力学知识进行更加深入的探索和研究,让力学知识更好的应用于我们的生活中。

参考文献

[1]贺泊鑫. 力学知识在现实生活中的应用[J]. 科技风, 2017(3):177-177.

[2]杨曜彰. 浅谈力学原理在生活中的应用[J]. 科研, 2016(12):00160-00160.

[3]海西侯. 力学知识在现实生活中的应用[J]. 中学生数理化:高一版, 2007(Z1):124-127.