求理論力學在生活中的運用()感激不盡

時間 2021-09-12 17:15:20

1樓:

自行車在我國是很普及的代步和運載工具。在它的“身上”運用了許多力學知識,

1.測量中的應用

在測量跑道的長度時,可運用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.

66米。那麼轉過一圈長度為直徑乘圓周率π,即約2.23米或2.

07米,然後,讓車沿著跑道滾動,記下滾過的圈數n,則跑道長為n×2.23米或n×2.07米。

2.力和運動的應用

(1)減小與增大摩擦。

車的前軸、中軸及後軸均採用滾動以減小摩擦。為更進一步減小摩擦,人們常在這些部位加潤滑劑。

多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。如車的外胎,車把手塑料套,蹬板套、閘把套等。變滾動摩擦為滑動摩擦以增大摩擦。

如在剎車時,車輪不再滾動,而在地面上滑動,摩擦大大增加了,故車可迅速停駛。而在剎車的同時,手用力握緊車閘把,增大剎車皮對鋼圈的壓力以達到制止車輪滾動的目的。

(2)彈簧的減震作用。

車的座墊下安有許多根彈簧,利用它的緩衝作用以減小震動。

3.壓強知識的應用

(1)自行車車胎上刻有載重量。如車載過重,則車胎受到壓強太大而被壓破。

(2)座墊呈馬鞍型,它能夠增大座墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強,使人騎車不易感到疲勞。

4.簡單機械知識的應用

自行車制動系統中的車閘把與連桿是一個省力槓桿,可增大對剎車皮的拉力。自行車為了省力或省距離,還使用了輪軸:腳蹬板與鏈輪牙盤;後輪與飛輪及龍頭與轉軸等。

5.功、機械能的知識運用

(1)根據功的原理:省力必定費距離。因此人們在上坡時,常騎“s形”路線就是這個道理。

(2)動能和重力勢能的相互轉化。

如騎車上坡前,人們往往要加緊蹬幾下,就容易上去些,這裡是動能轉化為勢能。而騎車下坡,不用蹬,車速也越來越快,此為勢能轉化為動能。

6.慣性定律的運用

快速行駛的自行車,如果突然把前輪剎住,後輪為什麼會跳起來。這是因為前輪受到阻力而突然停止運動,但車上的人和後輪沒有受到阻力,根據慣性定律,人和後輪要保持繼續向前的運動狀態,所以後輪會跳起來。

切記下坡或高速行駛時,不能單獨用自行車的前閘剎車,否則會出現翻車事故!

2樓:匿名使用者

物理學是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維的自然學科。在現代,物理學已經成為自然學科中最基礎的學科之一。 遠古時代,燧人鑽木取火,其基本原理正是摩擦生熱原理,在熱量積蓄到一定程度時就可以使木頭與氧氣發生劇烈反應產生火焰;在現代,人們利用電磁爐加熱食物,其基本原理是電磁感應原理,利用形成渦流產生的熱量為火鍋供熱;在力一定的條件下,接觸面積越小,也強就越大,於是,人們使用鋒利的刀切割物品;利用凸鏡對光線的發散作用和成正立、縮小、虛像的特點,使看到的實物小,觀察範圍更大,而保證行車安全;根據液體壓強的特點,液體壓強與液體的深度成正比,所以大壩總是設計成下寬上窄的梯形;利用地球引力提供向心力,從而使人造衛星在地球上空做圓周運動;利用氣流噴出時產生強大的衝量,從而完成火箭的發射……縱觀人類發展歷程,物理學始終貫穿著人類文明史。

小到個人生活的衣食住行,大到一個國家的科技國防事業,物理學已經滲透到社會生活的方方面面。 十七世紀,牛頓在《自然哲學的數學原理》中提出了三大經典力學基本運動定律。牛頓三大定律的提出,向人們闡明瞭運動與力的關係,為牛頓經典力學奠定了基礎,並在物理領域有著不可磨滅的地位,至今仍是人們解決巨集觀低速運動問題的首選方法。

讓我們先來看一道與生活密切相關的高中物理題:一輛轎車違章行駛,以108km/h的速度駛入左側逆行車道時,發現前方80米出有一兩卡車正以72km/h的速度迎面駛來。兩車司機同時剎車,剎車加速度都是20m/s2。

兩車司機的反應時間(即司機發現險情到實施剎車所經歷的時間)都為△t。請△t為多少是,才能保證兩車不相撞? 且不考慮這道題的答案,我們來分析一下這其中的物理過程。

首先,轎車在道路上行駛。由於路面是粗糙的,車輪表面與地面有彈力作用且產生了相對運動,所以車輪與路面之間產生了滑動摩擦力f,方向與運動方向相反。 牛頓在《自然哲學中的數學原理》一書中寫道:

“每個物體繼續保持靜止或延一直線做勻速運動的狀態,除非有力加於其上迫使它改變這種狀態。”這便是牛頓第一定理,也稱為“慣性定律”。運動並不需要力去維持,只有當物體的運動狀態(速度)發生變化,即產生加速度是,才需要力的作用。

物體所以能保持靜止火勻速直線運動,物體所以能保持靜止或勻速直線運動,實在不受力的條件下,由物體本身的特性來巨鼎的。它闡明瞭力不是維繫物體運動狀態的原因,而是改變物體運動狀態的原因。 行駛的轎車“以108km/h的速度駛入……”,說明轎車在進行勻速直線運動。

由牛頓第一定律可推知,因為汽車的速度沒有改變,即加速度為零,所以此時汽車所受到的和外力必定為零。那麼轎車如何在收到滑動摩擦力的情況下受合力為零呢?如圖1所示,根據二力平衡的條件可推知,轎車此時必定還受到一個外力f,與摩擦力f大小相等,方向相反。

這個力便是牽引力。 由於車輛在行駛過程中會一直受到滑動摩擦力的作用,要使車輛一直保持運動狀態,便要始終啟動發動機,令發動機施與車輛牽引力。 在汽車勻速行駛的過程中,正是利用了牛頓第一定律的原理,使汽車在不受和外力的情況下,加速度為零,從而沒有改變汽車的運動狀態,即速度。

想讓兩車不相撞,便要讓兩車停止行駛。由直線運動的規律可知,vt=v0+at。欲使車輛減速,必使之具有與運動方向反響的加速度。

讓我們再來看看兩車的制動過程。 牛頓在牛頓第二定律中闡述道:物體在受外力作用時,它所獲得的加速度與外力的大小成正比,並與物體的質量成反比,即a∝f/m。

寫成等式,有f=km。在使用國際單位制的情況下,便有f=ma。 汽車制動後,如圖2所示,牽引力突然消失,汽車只受到滑動摩擦力f,方向與運動方向相反。

根據牛二定律,在此情況下,汽車的加速度為a=f/m,其中m為汽車質量。根據直線運動的規律,易得汽車停下的時間為t=|v0/a|。其運動過程v-t影象如圖3中a曲線所示。

在實際的情況中,汽車制動後與地面之間並不一直是滑動摩擦力,而是先經歷極短暫的相對靜止過程。在此短暫的相對靜止過程中,車輪與地面有相對運動的趨勢,於是存在靜摩擦力。靜摩擦力逐漸增大,達到最大靜摩擦力時,車輪與地面之間開始相對滑動。

怎樣才能使剎車的效果達到最佳呢? 由於最大靜摩擦力總是略大於滑動摩擦力,則最大靜摩擦力下的加速度a靜靜靜靜====f靜/m>f/m。其運動過程v-t影象如圖3中b曲線所示。

由影象可知,汽車靜止下來所需的時間t’

即先剎車使車輪停止轉動,車子與地面經歷了短暫的相對靜止過程,又開始相對滑動時,逐漸鬆開剎車。之後又重複上述的過程。“點剎”一方面可以防止輪胎側滑產生甩尾甚至側翻失控等後果,另一方面充分利用了靜摩擦力,使剎車效果達到最佳。

現在的騎車大多數都有abs防抱死系統。abs的原理相當於人工製造點剎,不過這種點剎技術更高頻率更快。 剎車的過程正是利用了牛頓第二定律的原理,施與阻力使汽車獲得了與運動方向相反的加速度。

又因為加速度與和外力成正比,所以,施與較大的外力,就會獲得較大的加速度。牛頓第二定律在運動學中有重要的應用,牛頓第二定律的數學表示式也是質點動力學的基本方程。 當然,牛頓第

一、第二定律在生活之中的應用絕不僅限於此。 根據牛頓第二定律的指導,若要使物體加速,則要使物體具有與運動方向相同的加速度,即合理方向與運動方向相同。於是在汽車受到阻力從靜止啟動或者由勻速加速的情況中,便要施與物體比阻力f更大的牽引力,方向與f相反。

跳傘表演時,跳傘員在剛從飛架上跳下時,降落傘未開啟。由於高空空氣稀薄,所以可以把跳傘員剛跳下一段時間內的運動看作自由落體運動。由於把跳傘員此段時間內受力看為僅受重力,根據牛頓第二定律,便易知跳傘員的加速度為a=g/m=g為定值。

經歷了時間t後,達到速度v=gt。此時開啟降落傘,開傘後受到空氣阻力,阻力與速度平方成正比。開始時由於重力大於阻力,根據牛二定律,跳傘員受到合力向下,繼續產生向下的加速度,做加速運動。

隨著速度的增加,跳傘員受到的阻力越來越大。假設可以在落地之前達到阻力等於重力的瞬間,則此時和外力等於零。根據牛頓第一定律,由於和外力為零,所以物體的運動狀態不發生改變。

所以跳傘員會以勻速狀態落地。那麼在跳傘表演中,跳傘員就可以根據牛頓第

一、第二定律的指導,確定下落的高度和開啟降落傘的時間,以避免發生意外。 牛頓在《自然哲學的數學原理》中還提出了牛頓第三定律:兩物體1、2相互作用時,作用力與反作用力大小相等、方向相反,並在同一直線上。

牛頓的三大運動定律構成了物理學和工程學的基礎。正如歐幾里德的基本定理為現代幾何學奠定了基礎一樣,牛頓三大運動定律為物理科學的建立提供了基本定理。三大定律的推出、地球引力的發現和微積分的創立使得牛頓成為過去過去一千年中最傑出的科學巨人。

總而言之,物理原理的利用無處不在。同時,物理的世界就猶如浩瀚宇宙的黑洞,等待著我們去探索,去開發 .

3樓:匿名使用者

3000字?你還是多找點資料抄吧!

求大神解答下面那一道理論力學習題,感激不盡

4樓:

m2=m1/0.4xsin30°x0.6=3/4n·mab杆受力圖

fob b a

30°fa

由於圖形傳不過來這裡用文字描述ab為連桿fob為水平力,方向西。fa與垂直方向夾角 30°方向下。

fob=m1/0.4sin30°=1.25nfa=m1/0.4=2.5n

請問湖南農業大學的哪個專業有學《理論力學》這門課程的?

5樓:匿名使用者

工學院的專業基本上都要學習理論力學的,其中土木專業學的最多;另外東方科技學院的理工學部很多工科專業也學這個,但上課老師都是工學院的。我已畢業,無法告知你上課地點。不同專業開設時間不一樣,但一般開課都是在大二這一學年的某一學期。

你可以通過朋友聯絡到工學院的大二學生要到課表,也可以自己去8教學樓的3樓,找到力學教研室,直接問老師,和老師說明你的來意,老師肯定會歡迎的。

祝你好運!

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