生活中的力学现象（教案） 力学是与日常生活关系最密切的物理学科之一，可以说在我们日常生活中，力学几乎无处不在。人们的衣食住行处处都与力学有着紧密的联系。本章通过日常生活中一些事例说明物理教学与实践的关系，使力学教学贴近生活，走进生活。 1.1静脉输液时的力学现象 静脉输液时，要求在输液过程中，保持滴点的速度几乎不变。通过观察封闭式静脉输液用的部分装置，结合气体压强、液体压强的知识我们不难说明其道理。 输液时，医生先将葡萄糖液瓶倒挂，然后将通气管上的通气针插入，这时通气管与葡萄糖液瓶内部连通，葡萄糖液有一部分进入通气管内。但我们注意到进入的量并不多，通气管内的液面远比葡萄糖液瓶内的液面要低。接着医生就把点滴玻璃管和输液管连好，然后将输液管通过针头与葡萄糖液瓶内部相连。调节橡皮管上的夹子，葡萄糖水就开始均匀地一滴一滴在点滴玻璃管内下落了。 首先，当插入通气管后，为什么通气管内的液面远低于葡萄糖液瓶内的液面。由于葡萄糖液瓶内的空气是密闭的。当通气管和葡萄糖液瓶内接通时，部分葡萄糖液已进入通气管，这样葡萄糖液瓶内部的液面就有所下降，瓶内空气的体积就会增大，压强就要减小。正是由于瓶内空气压强减小，小于外界大气压，所以导致了通气管内的液面与葡萄糖液瓶内液面之间出现了上述的高度差。 其次，我们来分析输液时葡萄糖液瓶内的压强情况：我们知道，
液体压强是随深度增加而增大的。液体越深压强越大，这样液流速度就越快。在输液开始后，葡萄糖液瓶内的液面持续下降，瓶内空气压强减小，因而通气管内的液体由于受到外界稳定的大气压强的作用，很快被压回到葡萄糖液瓶内。当通气管（包括针头）内没有了葡萄糖液后，其针头顶端开口处的小液片就刚好在上下都是一个大气压强的作用下平衡。小液片的上部受到向下的压强是瓶内空气压强以及葡萄糖液产生的压强。小液片的下部受到向上的压强是外界大气压强。当瓶内液面继续下降而导致瓶内空气压强略有下降时，小液片就不再平衡，它让开一个“缺口”，气泡就冒上了瓶内空气之中。瓶内空气量增多，压强就稍有增大，通气管针头顶端开口处的小液片又在上下都是一个压强的作用下重新平衡。这样，在整个输液过程中，通气管针头顶端开口处的小液片受到的向下的压强基本保持在一个大气压强 的水平，不会因瓶内液面的下降而变化。由于通气管针头顶端所处水平面液体的压强基本保持不变，因而在它下面一定距离的点滴玻璃管上端口液体的压强也基本保持不变。这样，就对稳定滴点速度起到了积极作用。 1.2平衡中的力学现象 书桌上放着一个不倒翁，浑圆的身体，一张笑咪的脸，书读累了，你会去逗它一下，把它推倒了，可它马上又笑嘻嘻地站起来，好倔强的脾气。不倒翁告诉我们一个非常有用的物理知识，就是物体怎样才能平衡。放在地上的凳子，摆在桌面上的台灯都处于静止状态，在物理学上就叫做平衡，但是同学们是否注意到，同样是处于平衡状态的
身 边 的 力作 学业 院系：土木工程学院 专业：建筑环境与设备工程班级： 姓名: 学号： 联系方式：
身边的力学 一、引言： 我们平时都很难想到力学在生活中具体有着什么作用，然而力学在生活中的应用有很多，人人都知道几乎所有的实体都和力学有着关系，例如我们中学中学过，人走路和摩擦力、支持力有关，砂轮磨东西和和离心力有关。我们确实很不善于去深析其中的道理。 我们以往学习的力学是纯粹的理论学习，理解其中的受力原理，做好物理分析即可。对于实实在在的生活现象的剖析，我们却没有做好。在课堂上，老师说到空泡理论、压力变化引起物体相变等这些知识我们都是有所了解的，但是要去分析现象得出原理，却没有那么简单了，这不仅需要深刻理解理论的同时，练就一双有洞察力的眼睛。 二、汽车上的力学： 汽车身上使用的的力学知识除了轴承之间的带动等简单机械运动外，较多就是流体、热力两大部分了。这些多是作用在空气或者是液体上的力，所以常是以压力、温度和速度的形式表现出来的。 我们都知道汽车能够形式起来都源自于其各个轴承相互传动带来带动车轮转动来支配车辆运动的。这些设计 1、汽车上的流体力： 流体力学和传统的固体受力不同，它旨在研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。所研究的受力物质是水、空气、汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油等。在汽车身上有着很多关于流体力的运用，最主要的就是其外轮廓的流线设计。 同我们平时喜欢玩的球一样，设计其外形除了好看，运动舒适外，很大一部分就是考虑其外形会对其空中飞行有什么影响了。例如高尔夫球，表面设很多多面体凹点，目的在于利用多面造型就是利用粗糙度使层流转变为紊流的临界雷诺数减小，使流动变为紊流，以减小阻力。足球、篮球在流线上也有考虑。 生活中常见的这些来来往往飞驰的汽车，简直是与流体力学的巧妙结合。好的汽车表面都有着近乎完美的流线，为了让运动时汽车车身上的气流顺利通过，减少车身上对气流的扰动，减少涡流的产生，以增大行驶速度。车的前部设计成稍微偏下的样子，是为了减少当速度增大时从车底流过造成作用在车身上的
2019航空航天工程专业怎么样 1、航空航天工程专业简介 航空航天工程主要是从事研究、设计与开发飞机/飞行器、航天器/宇宙飞船、导弹、航天站、登月交通工具等高速交通工具的工程学科。 2、航空航天工程专业主要课程 空气动力学I、飞行器结构力学、航空航天概论、机械设计基础、电路与电子学、自动控制原理、工程热力学、飞行器总体设计、飞行器结构设计、传热学、燃烧学、流体力学、材料力学、结构强度、材料与制造工艺、航空发动机、飞行控制、通信与导航、风洞试验、可靠性与质量控制、安全救生、环境控制、航空仪表、航空宇航制造工程、航空航天动力装置、电子对抗技术、隐身技术、飞机维修等。 3、航空航天工程专业培养目标 培养目标 本专业培养具有扎实的数学、物理、力学、计算机等基础理论，掌握航空航天领域的多学科知识，具有良好的综合能力和创新意识，具有全面的文化素质和较强的环境适应能力，能从事航空航天飞行器总体、结构与系统设计等相关工作的高级人才。 培养要求 本专业的学生应掌握数学、物理、动力学与控制、空气动力
学、材料与结构、工程热力学、控制系统原理、飞行器总体设计、航空电子系统、飞行器制造工艺及设计、实验等方面的基础理论和专业知识，具有飞行器总体、结构与系统设计分析的能力。 4、航空航天工程专业就业方向与就业前景 航空航天工程专业毕业生有广阔的职业选择范围，毕业生可从事与航空学有关的科研、技术开发、工程设计、测试、制造、使用、维修和教学工作。 5、航空航天工程专业比较不错的大学推荐，排名不分先后 1.北京航空航天大学A+ 2.南京航空航天大学A+ 3.湖南大学A+ 4.哈尔滨工业大学A+ 5.西北工业大学A+ 6.中南大学A+ 7.南昌航空大学A 8.沈阳航空航天大学A 9.成都航空职业技术学院B+ 10.长沙航空职业技术学院B+
航空发动机未来发展的智能化 院系：机电工程学院 班级：****** 学号：****** 姓名：******
摘要：航空航天业的发展离不开航空发动机的发展，而纵观历史，航空发动机的发展历史并不算久远但是其发展速度却是很迅速的。从最早的活塞式发动机到现在的喷气式发动机，发动机技术的发展大大促进了航空飞行器的发展。早期的飞机飞行的速度并不是很快，主要是受制于发动机的技术，但是今天的飞机不仅飞行速度惊人，而且飞行的安全系数也更高了。现在的航空发动机技术虽然已经很先进，但是还没有到达最高点，也就是说现在的发动机技术还有很大的提升空间。预计未来的发动机会向更加智能的方向发展，包括智能节油技术，智能修复技术等等。 关键词：发动机安全系数智能技术历史前景 一.引言： 航空航天的发展离不开航空发动机发展的支持，发动机对于飞机而言就像心脏对于我们人类一样重要，离开了发动机，飞机就成为了空壳，没有任何用处，所以发动机才是飞行器的核心，发展飞行器虽然要求各方面的技术均衡发展，但是就目前的发展状况来看，发动机技术的发展速度明显落后于其他各方面技术的发展，故发动机的技术在某一个层面上也代表了航空工业的发展现状。从飞机诞生到其被用于战争，世界各国都意识到了飞机将带给世界的巨大影响，于是纷纷开始发展航空飞行器，于是一个更深层面的技术发展拉开了帷幕，它就是发动机的技术研究。 二.航空发动机的发展历史 1.活塞式发动机的发展 很早以前，我们的祖先就幻想像鸟一样在天空中自由飞翔，也曾作过各种尝试，但是多半因为动力源问题未获得解决而归于失败。最初曾有人把专门设计的蒸汽机装到飞机上去试，但因为发动机太重，都没有成功。到19世纪末，在内燃机开始用于汽车的同时，人们即联想到把内燃机用到飞机上去作为飞机飞行的动力源，并着手这方面的试验。 世界上首架飞机是由美国莱特兄弟制造出来的。在当时大多数人认为飞机依靠自身动力的飞行完全不可能，而莱特兄弟确不相信这种结论，从1900年至1902年他们兄弟进行1000多次滑翔试飞，终于在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机“飞行者”1号，并且获得试飞成功。他们因此于1909年
生活中的材料力学 罗晖淼 摘要：在我们身边的每一个角落都运用到了材料力学的原理。学完材料力学之后，用另一个角度去剖析生活中的材料力学现象，别有一番风味。 关键字：应力集中，动载荷，稳定性 一：应力集中 大家可能都有过类似的体验，那就是有些零食的外包装非常平整美观， 可是却不实用，它们经常因为撕不开而遭到我们的嫌弃。相反，有些小零食的包装袋上会有一排锯齿的形状，而当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，无论这个包装所用的材料多么特殊，都能轻松地撕开一个大口子。这是为什么呢？这其实运用到了圣维南原理。当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，手指所加的力是垂直于包装袋的，因此切应力都集中在了凹槽处，即产生应力集中现象。此时凹槽处的切应力会急剧增大，那么只要手指稍稍用力，就很容易从这个凹槽将包装袋撕开。
这种应用应力集中的现象生活中还有很多。比如掰黄瓜，有时候我们想
把黄瓜掰成两段时，往往会先用指甲在黄瓜中间掐一个小缝，然后双手用力一掰，黄瓜就很容易被掰成两段。同样的，因为在小缝处应力集中，黄瓜上作用的两个力矩使得缝隙处的切应力急剧增大，于是黄瓜中间截面发生脆断。再比如撕布条，如果一块完整的布条要将其撕成两半是很困难的，除非有很大的力把它拉断，而我们一般人是没有那么大的力气的，怎么办呢？通常我们会用剪刀在布条上剪出一个小缺口，然后沿着缺口撕开布条，其原理和食品包装袋是一样的。 既然应力集中给我们的生活带来了这么多的便利，那是不是应力集中越多越好呢？其实并不是，在工程上，基本都需要避免应力集中。像那些大桥，飞机，机床，建筑等大型工业结构，为了保证其坚固耐用寿命长，容易发生应力集中的地方如铆钉连接都需要特别地注意。所以工字钢并不是标准的工字型，在直角处都改造成了弧线形过度，就是为了防止工字钢因应力集中而断裂。 工程上的这些问题可比生活中的小问题严重得多，一个小问题都有可能导致重大的事故。曾经有一起飞行事故：飞机起落架里的一个小零件由于应力集中而发生断裂，卡在那里，导致起落架无法放下。不过还好，凭借飞行员高超的技术最终还是平安降落了。 二：动载荷 生活中其实有一个有趣的小现象：在称体重 时，如果很缓慢地站上去，体重计的示数也将慢慢增 加，直至我们的真实体重，而如果我们一下子跳上去， 体重计会在一瞬间飙到一百多公斤，然后再降回到我们 的
自然环境和工程装置中的流动常常是湍流流动，模拟任何实际过程首先遇到的就是湍流问题，而湍流问题本身又是流体力学理论上的难题。 对湍流最根本的模拟方法是在湍流尺度的网格尺寸内求解瞬态的三维N-S 方程的全模拟方法，此时无需引进任何模型。然而由于计算方法及计算机运算水平的限制，该种方法不易实现。另一种要求稍低的方法是亚网格尺寸度模拟即大涡模拟（LES ），也是由N-S 方程出发，其网格尺寸比湍流尺度大，可以模拟湍流发展过程的一些细节，但由于计算量仍然很大，只能模拟一些简单的情况，直接应用于实际的工程问题也存在很多问值题[1]。目前数模拟主要有三种方法：1.平均N-S 方程的求解，2.大涡模拟（LES ），3.直接数值模拟（DNS ），而模拟的前提是建立合适的湍流模型。 2、基本湍流模型 常用的湍流模型有： 零方程模型：C-S 模型，由Cebeci-Smith 给出；B-L 模型，由Baldwin-Lomax 给出。一方程模型：来源由两种，一种从经验和量纲分析出发，针对简单流动逐步发展起来，如Spalart-Allmaras(S-A)模型；另一种由二方程模型简化而来，如Baldwin-Barth(B-B)模型。二方程模型：应用比较广泛的两方程模型有Jones 与Launder 提出的标准k-e 模型，以及k-omega 模型。 2.1 零方程模型 上世纪30年代发展的一系列湍流的半经验理论，如Prandtl 的混合长度理论、Taylor 的涡量输运理论、von Karman 的相似性理论等，本质上即是零方程湍流模型。零方程模型直接建立雷诺应力与平均速度之间的代数关系，由于不涉及代数关系故称为另方程模型： ''m u u v y ρρε?-=? 其中m ε称为涡粘系数，他与分子的运动粘性系数ν有相同的量级。对于一般的三维的情况，上式可写为： '' 223 i j m ij ij u v S K ρεδ-=- K 为单位质量的湍流脉动动能。为了发展上述方法，需要建立m ε与平均速度之间的关系。1925年，普朗特沿这一方向做了重要工作，提出可混合长度理论，混合长度理论认为，存在这样的长度l ,在此长度内流体质点运动是自由的（不与
Hefei University 论文题目：工程力学论文 年级专业： 13级化工卓越工程师之班姓名：王俊 学号：1303022043 老师姓名：胡淼
摘要：工程力学是力学的一个分支，它主要涉及机械、土建、材料、能源、交通、航空、船舶、水利、化工等各种工程与力学结合的领域，分为六大研究方向：非线性力学与工程、工程稳定性分析及控制技术、应力与变形测量理论和破坏检测技术、数值分析方法与工程应用、工程材料物理力学性质、工程动力学与工程爆破。学制一般为四年，毕业后授予工学学士。就业面相当广泛，可以继续读博、从事科学研究、教师、公务员，或到国防单位工作，去外企等等。总的来说，工程力学专业具有现代工程与理论相结合的的特点，有很大的知识面和灵活性，对国家现代化建设具有重大意义。 关键字：历史、研究方向、应用、学习心得 一、工程力学简介 工程力学是研究有关物质宏观运动规律，及其应用的科学。工程给力学提出问题， 力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说， 工程力学包括： 质点及刚体力学，固体力学，流体力学，流变学，土力学，岩体力学等。人类对力学的一些基本原理的认识，一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中，已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作，但他对于粱内应力分布的研究还是很不成熟的。纳维于1819年提出了关于粱的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日，纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》，这被认为是弹性理论的创始。其后，1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5～前4世纪)，墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程
中国大学航空航天类专业分析与排名 按照教育部《普通高等学校本科专业目录（修订二稿）》中的名录，航空航天类分成7个专业： 082001 航空航天工程（包含081505S航空航天工程、081506S工程力学与航天航空工程、081507S航天运输与控制）082002 飞行器设计与工程 082003 飞行器制造工程 082004 飞行器动力工程 082005 飞行器环境与生命保障工程 082006M 飞行器质量与可靠性 082007M 飞行器适航技术 我国目前开设航空航天类专业的重点院校有北京航空航天大学、南京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西北工业大学、南京理工大学、哈尔滨工程大学等。 近年来，清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学、厦门大学等也相继设置了此类专业，这些学校是在力学基础上进行拓展的，特别是清华大学、北京大学航空航天专业的后劲很足。 开设航空航天类专业的普通院校有南昌航空工业学院、沈阳航空工业学院、郑州航空工业管理学院、中北大学、中国民航大学等。由
于各个院校的发展历史、层次、实力不同，学科专业水平差异也较大。那么，中国大学航空宇航科学与技术专业排名大体上如下： 一、北京航空航天大学 二、西北工业大学 三、南京航空航天大学 四、哈尔滨工业大学 五、国防科学技术大学 六、北京理工大学 七、哈尔滨工程大学 八、清华大学 以上学校目前都有航空宇航科学与技术一级学科博士点，在学科上具备实力，但是，力量参差不齐。 九、厦门大学 十、上海交通大学 十一、中南大学 十二、厦门大学 十三、西安交通大学 十四、北京大学 十五、浙江大学 十六、湖南大学
生活中的材料力学 罗晖淼 051310712 摘要：在我们身边的每一个角落都运用到了材料力学的原理。学完材料力学之后，用另一个角度去剖析生活中的材料力学现象，别有一番风味。 关键字：应力集中，动载荷，稳定性 一：应力集中 大家可能都有过类似的体验，那就是有些零食的外包装非常平整美观，可是却不实用， 它们经常因为撕不开而遭到我们的嫌弃。相反，有些小零食的包装袋上会有一排锯齿的形状，而当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，无论这个包装所用的材料多么特殊，都能轻松地撕开一个大口子。这是为什么呢？这其实运用到了圣维南原理。当我们沿着锯齿的凹槽撕的时候，手指所加的力是垂直于包装袋的，因此切应力都集中在了凹槽处，即产生应力集中现象。此时凹槽处的切应力会急剧增大，那么只要手指稍稍用力，就很容易从这个凹槽将包装袋撕开。 这种应用应力集中的现象生活中还有很多。比如掰黄Array瓜，有时候我们想把黄瓜掰成两段时，往往会先用指甲在 黄瓜中间掐一个小缝，然后双手用力一掰，黄瓜就很容易 被掰成两段。同样的，因为在小缝处应力集中，黄瓜上作 用的两个力矩使得缝隙处的切应力急剧增大，于是黄瓜中间截面发生脆断。再比如撕布条，如果一块完整的布条要将其撕成两半是很困难的，除非 有很大的力把它拉断，而我们一般人是没有那么大的力气的，怎么办呢？通常我们会用剪 刀在布条上剪出一个小缺口，然后沿着缺口撕开布条，其原理和食品包装袋是一样的。 既然应力集中给我们的生活带来了这么多的便利，那是不是应力集中越多越好呢？其
实并不是，在工程上，基本都需要避免应力集中。像那些大桥，飞机，机床，建筑等大型工业结构，为了保证其坚固耐用寿命长，容易发生应力集中的地方如铆钉连接都需要特别地注意。所以工字钢并不是标准的工字型，在直角处都改造成了弧线形过度，就是为了防止工字钢因应力集中而断裂。 工程上的这些问题可比生活中的小问题严重得多，一个小问题都有可能导致重大的事故。曾经有一起飞行事故：飞机起落架里的一个小零件由于应力集中而发生断裂，卡在那里，导致起落架无法放下。不过还好，凭借飞行员高超的技术最终还是平安降落了。 二：动载荷 生活中其实有一个有趣的小现象：在称体重时， 如果很缓慢地站上去，体重计的示数也将慢慢增加，直至我们的真 实体重，而如果我们一下子跳上去，体重计会在一瞬间飙到一百多公 斤，然后再降回 到我们的真实体重。这又是为什么呢？ 这里其实运用到了冲击载荷的知识。自由落体冲击是的动荷因数为： 假设我们突然站上体重计时h=0，那么动荷因数就为2，也就是说站上去的那一瞬间给体重计加的动载荷是我们正常体重的2倍，所以我们能看到体重计示数一下升到一百多公斤。不过，这样的动载荷其实并不好，如果经常这样称体重，容易损坏体重计。 同样的还有一个例子就是在乘电梯时也应该注意不要上下乱跳。有时和 小孩一起乘坐电梯的时候会看到调皮的小孩在电梯里乱跳，这时我们会明 显感觉到电梯剧烈地抖动，甚至还会害怕拉电梯的绳索崩断。可是小孩并 不是太重，为什么能让电梯有如此大的反应呢？我们通过上述的动荷因数 来分析一下： 假设是一个小学生，他的体重是30公斤，这时他已经跳起在半空中，一个小学生大概跳0.2米。因为他在半空中，所以这时他对电梯的作用载荷为0，落回电梯上时，动荷因数为2.007，也就是2。那么他将给电梯带来600 牛的动载荷，而起跳前向下蹬时也会给电梯
万方数据 万方数据 流体力学在工程建设中的应用 作者：李建强 作者单位：华东交通大学土木建筑学院, 刊名： 华东交通大学学报 英文刊名： JOURNAL OF EAST CHINA JIAOTONG UNIVERSITY 年，卷(期)： 2001，18(3) 被引用次数： 2次 参考文献(3条) 1.屠大燕流体力学与流体机械 1996 2.张也影流体力学 3.周谟仁流体力学泵与风机 1994 相似文献(10条) 1.学位论文刘芸港口集装箱物流的流体力学模拟 2005 由于集装箱在运输过程中的优势以及适箱货物的不断增多，集装箱港口的发展在地区经济中占有越来越重要的地位，为了取得更大的经济效益各个 港口展开了货源之争，要使港口更具有吸引力，其必须有良好的服务、效率才能使得港口在巨大的竞争中占有一定的优势。 目前，关于港口集装箱物流的研究仅限于管理科学等所谓“软科
学”方面的研究。这些研究往往首先假设其不变的流动方式，然后在此基础上进行 管理方法上的优化。上述研究方法忽视了集装箱物流本身所具有的自然流动属性，因而不能反映出集装箱最佳的物流状态。 本文认为，物流现象具有自然界中物质运动的内在规律，且其中一些未知的状态及属性应该能够通过对比自然流体而做出诠释。注意到港口集装箱 物流与流体的相似性，本文提出了采用经典流体力学原理模拟、研究港口集装箱物流的想法。 本文首先建立了港口集装箱物流与流体力学概念体系的比照关系，再运用流体力学的质量守恒、动量定理等原理，针对港区道路中的集装箱车流进 行了分析，对集装箱车流在港区道路中呈现的不同流态进行了判别，最后导出港内道路保持最大通行能力且不造成堵塞的最优长度表达式。本文在推导 过程中采用了稠密车流线性化密度分布的假设，并在此基础上利用几何原理解决了时空积分的困难。 港内道路长度计算公式的导出为港口道路设计提供了理论上计算依据。本文通过对上述公式的分析，讨论了如何根据最大车流量及其预计的持续时 间规划港区道路长度、如何在既有港区道路现状下控制车流峰值延时及限速、如何根据堆场的装卸效率设置集装箱闸口数量及位
题目：自行车力学探究 摘要：自行车是我们日常生活中见到的最普遍的交通工具，然而当我们骑车时它的具体受力情况是怎样的我们却不太清楚，本实验目的主要是探究自行车轮胎的摩擦力系数的测定，并在此基础上探究它在转弯的时候的受力情况。 关键词：摩擦力系数、力偶、杠杆、自行车 引言： 自行车上的力学、结构方面应用了很多科学知识，简单举例：1、杠杆原理：车闸，你在车闸处轻轻一握，就可以产生一个很大的拉动刹车装置的力量。 2、滑动磨擦（两种情况的利用）：刹车、车轮，刹车是利用了滑动磨擦使车子停下来，而车轮则正好相反，他利用了滑动磨擦，使车子向前行进，车轮上的花纹就是为了增大他的磨擦系数的。 3、滚动磨擦：他的目的是为了省力。自行车用滚动磨擦的地方
很多，比如在转向装置、车轮轴里安装的轴承，就是利用了滚动磨擦。 4、力偶的原理：手在车把上产生的力正在是以前车叉为原点的一对力偶，力偶比一个单向力更容易控制，也更省力。 5、弹性碰撞的原理：说白了主要就是减震，充气轮胎、车子上的弹簧，都是把钢性碰撞改变成弹性碰撞，从而减少对人体的冲击力，使人骑起来更舒适。 对于本实验，考虑到自行车运动时与地面的摩擦是滚动摩擦，于是用自行车轮胎制成滑块测出橡胶与地面的摩擦系数。我们采用在不同场地多次测量取平均值的方法，来测橡胶轮胎与摩擦面的摩擦系数，在进行这个实验时要注意两点：一是拉力保持水平；二是尽量使滑块保持匀速运动。 器材：5个弹簧秤、2个滑轮、自行车（说明：多个弹簧秤和滑轮是打算在单个弹簧秤不足时用的） 数据： 表一水磨地 表二水泥地
结果：摩擦力系数：水磨地取平均值：0．38 水泥地取平均值：0．72 讨论：当过弯半径R分别为50m、20m、10m时，在水泥地上骑车最大速度Vm分别为多少。受力图如下： 自行车M：10 Kg 人m：60 Kg (M+m)Vm^2/R=μG Vm=（μGR/(m+M)）^1/2 当转弯半径为50m时：Vm=18.2m/s 当转弯半径为50m时：Vm=11.9m/s 当转弯半径为50m时：Vm=8.4m/s 结论： 1、橡胶轮与水磨地的摩擦力系数为0．38 橡胶轮与水 泥地摩擦力系数为0．72；
提起航空航天，同学们可能马上会联想到飞机、人造地球卫星、运载火箭、卫星导航定位，或是“神舟”系列载人飞船，以及备受国人瞩目的“嫦娥一号”。人类自古就梦想探知太空的奥秘，嫦娥奔月、敦煌飞天等神话传说，无不反映出古人对宇宙的神往。我国明朝的万户手持大风筝飞天，成为世界上首个以身尝试用“火箭”飞行的人；1912年我国近代航空事业创始人冯如制成中国第一架飞机；2007年“嫦娥一号”绕月探测卫星成功发射……国人的飞天梦想一步步得以实现。像“神舟”系列飞船、“嫦娥一号”月球探测卫星这样举世瞩目的飞天计划，必将在国际航空航天舞台上大展风采。 航空航天技术是信息、能源、制造等综合性尖端技术的集合，是一个国家综合科技实力的象征和衡量标志，在国家的军事国防中起着中流砥柱的作用。近几年“神舟”系列载人飞船的成功飞行，以及我国首架具有自主知识产权的喷气式支线飞机ARJ21总装下线等，引发了人们对航空航天技术领域的极大关注，而航空航天类专业更是吸引了不少同学和家长的眼球，被同样怀揣飞天梦想的考生所追捧。 学科优势助推人才起飞 航空航天类专业主要研究飞行器的结构、性能和运动规律，培养如何把飞行器设计制造出来并送上太空的工程技术专业人才。从狭义上讲，航空航天类专业包括飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程、探测制导与控制技术等主体学科专业。然而，无论是飞机还是航天飞行器，都是综合科学技术的结晶，涉及材料、电子通讯设备、仪器仪表、遥控遥测、导航、遥感等诸方面。因此从广义上讲，材料科学与工程、电子信息工程、自动化、计算机、交通运输、质量与可靠性工程等都是航空航天技术不可或缺的学科专业。随着航空航天事业的迅猛发展，近年来又催生出航天运输与控制、遥感科学与技术等新兴专业。 航空航天类专业对同学们的要求是“厚基础、强能力，高素质、重创新”。同学们要学习和掌握航空航天技术的基础理论和知识，接受航空航天飞行器工程方面的系统训练，通过各种实践性教学环节，可具备坚实的理论基础，良好的实践能力和分析、解决问题的能力，以及创新能力。毕业生在数学、物理、力学、计算机等方面的基础比较扎实，在逻辑、分析、空间想象力、推理等思维上优势明显，知识面宽，适应力强，发展潜力大。本科毕业生考取研究生的比例很高，申请国外大学奖学金的成功率也较高。 有同学认为航空航天类专业就业覆盖面窄，如果毕业后不能进入航空航天类企业，就很难找到专业对口的工作。其实不然，航空航天高科技辐射国民经济各个部门，航空航天类专业扎实的工程技术理论与实践基础平台，促成了其拓展性宽、应用性强、适用面广的专业特点。可供毕业生选择的对口职业有很多，如飞行器设计、制造人员，科研机构研究人员，国防部门研究管理人员，各级政府部门负责航空航天相关工作的研究管理人员，民航企事业单位的技术管理人员等。毕业生不仅可从事航空航天等领域的设计、制造、研发、管理等工作，还可在民航、船舶、能源、交通、信息、轻工等其他国民经济领域施展才华，像微软、IBM、贝尔、方正、海尔等知名企业都曾纷纷到航空航天院校招贤纳才。很多民用部门也都点名要航空航天类专业的毕业生，认为他们基础扎实、学以致用。 ________________________________________ 行业繁荣点燃人才需求 航空航天科技工业是知识密集和技术密集的高技术领域，航空航天技术的广泛应用影响到政治、经济、军事、科技、文化及通信、气象、能源、探测等领域，成为社会进步的强大动力。从世界范围来看，航空航天科技工业是朝阳产业，在提升国家整体科技水平和综合国力方面起着龙头的作用。 我国经济的快速发展为航空航天工业提供了广阔的发展空间。国务院公布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中，关于大型飞机、高分辨率对地观测系统、载人航天工程与
论述超声速飞行特性（升阻力、翼型、激波/局部激波、热障等）。 超声速飞行，又叫“超音速飞行”，是指飞行器以马赫数1.2以上速度的飞行。 超音速飞行的特点是：1.气动中心后移，纵向静稳定性增大；2.飞机阻尼随马赫数增大而减小。二者都导致飞机扰动衰减缓慢，操纵性变坏，高空中尤甚。这要求航空器的机翼后掠，面积减小，机体做成尖顶的细长形，加大控制面（特别是垂尾）面积。由于操纵性能变坏，抗干扰及恢复能力变差，因而在超音速飞行时要求驾驶员动作应柔和，杆、舵要协调。由于水平尾翼、垂直尾翼效率降低，铰链力矩剧增，且变化规律复杂，需用全动水平尾翼和不可逆助力器。尾翼效率的降低使飞机的航向稳定性和横向稳定性都随马赫数的增加而下降。特别是高空飞行，航向稳定性更差，故需加大垂直尾翼面积或采用自动化装置或限制飞行马赫数。因高空空气稀薄，大气温度低，使飞行速度范围小，加速慢和爬升率降低。当高度剧变时，高度表和速度表指示将产生较大的延迟误差，真速和表速指示值差别加大。 超声速飞行会造成类似爆炸声的声响噪声，称为声爆，过高的温度会使飞行器的表面结构材料的力学性能大为下降，气体外形产生变化，将造成飞行器表面结构失效甚至破坏，这就是在高速飞行过程中的“热障”效应。当飞行速度很大（马赫数超过2.5）时，由于气体分子的摩擦，造成气动加热，使机体表面温度升高，现在通用的铝合金材料不能承受，马赫数超过2.5的航空器要使用钛合金或其他耐热合金结构材料。 图1 机体做成尖顶的细长形图2超声速飞行产生的音爆现象 图3 飞机的热障 超声速飞行的升力来源于机翼上下表面气流的速度差导致的气压差。在小的正迎角下，离翼型前缘较远的远前方，故可保持平直流动。当空气接近翼型前缘时，气流开始折转，一部分流过翼型上表面;另一部分机翼下表面通过，并经过相同的均匀流动状态。在气流被翼型分割为上下两部分时，上表面整体看流速增大而压强减小。下表面气流压强比远前方来流的要大。上、下翼面存在一个压强差，就构成了翼型的升力。影响飞机升力的因素有：（一）飞行速度：飞行速度越大，空气动力（升力、阻力）越大。实验证明：速度增大到原来的两倍，升力和阻力增大到原来的四倍；速度增大到原来的三倍，升力和阻力增大到原来的九倍。即升力、阻力与飞行速度的平方成正比例。（二）空气密度：空气密度大，空气动力大，升力和阻力自然也大。因为空气密度增大，则当空气流过机翼，速度发生变化时，动压变化也大，作用在机翼上表面的吸力和下表面的正压力也都增大。所以，机翼的升力和阻力随空气密度的增大而增大。实验证实，空气密度增大为原来的两倍，升力和阻力也增大为原来的两倍。即升力和阻力与空气密度成正比例。显然，由于高度升高，空气密度减小，升力和阻力
10个有趣的生活中物理现象及解释 看似平常的现象中，其实隐藏了很多物理知识，只要用心观察、细心体会，相信你的物理学习会变得五彩缤纷！ 1、挂在壁墙上的石英钟，当电池的电能耗尽而停止走动时，其秒针往往停在刻度盘上“ 9 ”的位置。 这是由于秒针在“ 9 ”的位置处受到重力矩的阻碍作用最大。 2、有时，自来水管在邻近的水龙头放水时，偶尔发生阵阵的响声。 这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故。 3、对着电视画面拍照，应关闭照相机闪光灯和室内照明灯，这样照出的照片画面更清晰。 因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光。 4、冰冻的猪肉在水中比在同温度的空气中解冻得快。烧烫的铁钉放入水中比在同温度的空气中冷却得快。装有滚烫的开水的杯子浸入水中比在同温度的空气中冷却得快。
这些现象都表明：水的热传递性比空气好。 5、锅内盛有冷水时，锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干，且直到烧干也不沸腾。 这是由于水滴、锅和锅内的水三者保持热传导，温度大致相同，只要锅内的水未沸腾，水滴也不会沸腾，水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干。 6、走样的镜子，人距镜越远越走样。 因为镜里的像是由镜后镀银面的反射形成的，镀银面不平或玻璃厚薄不均匀都会产生走样。走样的镜子，人距镜越远，由光放大原理，镀银面的反射光到达的位置偏离正常位置就越大，镜子就越走样。 7、天然气炉的喷气嘴侧面有几个与外界相通的小孔，但天然气不会从侧面小孔喷出，只从喷口喷出。 这是由于喷嘴处天然气的气流速度大，根据流体力学原理，流速大，压强小，气流表面压强小于侧面孔外的大气压强，所以天然气不会以喷管侧面小孔喷出。 8、将气球吹大后，用手捏住吹口，然后突然放手，气球内气流喷出，气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。 这有两个原因：一是吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，使气球放气时各处收缩不均匀而摆动，从而运动方向不断变化；二是气球在收缩过程中形状不断变化，因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化，根据流体力学原理，流速大，压强小，所以气球表面处受空气的压力也在不断变化，气球因此而摆动，从而运动方向就不断变化。 9、吊扇在正常转动时，悬挂点受的拉力比未转动时要小，转速越大，拉力减小越多。 这是因为吊扇转动时空气对吊扇叶片有向上的反作用力。转速越大，此反作用力越大。 10、从高处落下的薄纸片，即使无风，纸片下落的路线也曲折多变。 这是由于纸片各部分凸凹不同，形状各异，因而在下落过程中，其表面各处的气流速度不同，根据流体力学原理，流速大，压强小，致使纸片上各处受空气作用力不均匀，且随纸片运动情况的变化而变化，所以纸片不断翻滚，曲折下落。
谈流体力学的研究内容及发展简史 流体力学是力学的一个独立分支，是一门研究流体的平衡和流体机 械运动规律及其实际应用的技术科学，在许多工业部门中都有着广泛应 用，航空工业中飞机的制造离不开空气动力学；造船工业部门要用到水 动力学，与土建类各专业有着更加密切的关系，了解流体动力学的研究 内容及发展简史对学习流体力学知识具有的一定的引导作用，为以后的 学习铺设台阶，引起学习的兴趣。 流体力学的研究内容 流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都 可遇到流体，所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。 大气和水是最常见的两种流体，大气包围着整个地球，地球表面的70% 是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等) 乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。 流体力学既包含自然科学的基础理论，又涉及工程技术科学方面的 应用。此外，如从流体作用力的角度，则可分为流体静力学、流体运动 学和流体动力学；从对不同“力学模型”的研究来分，则有理想流体动力 学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛 顿流体力学等。 在流体力学中为简化计算，对流体模型做出了假设：质量守恒;动量 守恒;能量守恒。 在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体，也就是流体的密 度为一定值。液体可以算是不可压缩流体，气体则不是。有时也会 假设流体的黏度为零，此时流体即为非粘性流体。气体常常可视为 非粘性流体。若流体黏度不为零，而且流体被容器包围（如管子）， 则在边界处流体的速度为零。 流体的主要物理性质： 1、流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。液体 有一定的体积，存在一个自由液面；气体能充满任意形状的容器，无一 定的体积，不存在自由液面。 2、流体的连续介质模型 微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。 宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都
图像处理在航天航空中的应用-结业论文
论文题目：图像处理在航天和航空技术方面的运用 学院：机械电气工程学院 班级： 2012级机制3班 姓名：张娜 学号： 20125009077
摘要：图像处理技术的研究和应用越来越受到社会发展的影响，并以自身的技术特点反过来影响整个社会技术的进步。本文主要简单概括了数字图像处理技术的特点、优势，列举了数字图像处理技术的应用领域并详细介绍了其在航天航空领域中的发展。 关键字：图像处理简介技术的优点发展技术应用 一、引言 数字图像处理是通过计算机采用一定的算法对图像图形进行处理的技术，它已经在各个领域上都有了较广泛的应用。图像处理的信息量很大，对处理速度要求也很高。本文就简单的介绍图像处理技术及其在各个领域的应用，详细说明图像处理在航天航空技术方面的应用。 二、数字图像处理简介 （一）图像的概念 图像包含了它所表达的物体的描述信息。我们生活在一个信息时代，科学研究和统计表明，人类从外界获得的信息约有百分之七十来自视觉系统，也就是从图像中获得，即我们平常所熟知的照片，绘画，动画。视像等。 （二）数字图像处理技术 数字图像处理又称为计算机图像处理，它是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对其进行处理的过程。图像处理技术着重强调在图像之间进行的变换，主要目标是要对图像进行各种加工以改善图像的视觉效果并为其后的目标自动识别打基础，或对图像进行压缩编码以减少图像存储所需要的空间或图像传输所需的时间。图像处理是比较低层的操作，它主要在图像像素级上进行处理，处理的数据量非常大。数字图像处理的早期应用是对宇宙飞船发回的图像所进行的
100条生活中的物理现象及对应的物理知识. 1、挂在壁墙上的石英钟，当电池的电能耗尽而停止走动时，其秒针往往停在刻度盘上“9”的位置。这是由于秒针在“9”位置处受到重力矩的阻碍作用最大。 2、有时自来水管在邻近的水龙头放水时，偶尔发生阵阵的响声。这是由于水从水龙头冲出时引起水管共振的缘故. 3、对着电视画面拍照，应关闭照相机闪光灯和室内照明灯，这样照出的照片画面更清晰。因为闪光灯和照明灯在电视屏上的反射光会干扰电视画面的透射光． 4、走样的镜子，人距镜越远越走样．因为镜里的像是由镜后镀银面的反射形成的，镀银面不平或玻璃厚薄不均匀都会产生走样。走样的镜子，人距镜越远，由光放大原理，镀银面的反射光到达的位置偏离正常位置就越大，镜子就越走样． 5、将气球吹大后，用手捏住吹口，然后突然放手，气球内气流喷出，气球因反冲而运动。可以看见气球运动的路线曲折多变。这有两个原因：一是吹大的气球各处厚薄不均匀，张力不均匀，使气球放气时各处收缩不均匀而摆动，从而运动方向不断变化；二是气球在收缩过程中形状不断变化，因而在运动过程中气球表面处的气流速度也在不断变化，根据流体力学原理，流速大，压强小，所以气球表面处受空气的压力也在不断变化，气球因此而摆动，从而运动方向就不断变
化。6、有时候从保温瓶中倒出一大杯开水后，瓶塞会跳起来是因为外界的冷空气乘机钻入保温瓶，瓶塞寒上后，冷空气被封闭在瓶子内并与热开水发生了热传递，冷空气温度升高，气体受热膨胀对外做功，就把塞子抛出瓶口，这时只要轻轻塞上瓶塞，然后摇动几下保温瓶，使开水蒸发出大量水蒸气，把冷空气这不速之客从保温瓶中赶出去，然后按紧瓶塞后就无后顾之忧了。 7、双层玻璃中间有一个空气层,而空气不易传热,能起到保温和隔热的作用，因而教室一般要装双层玻璃窗。 8、多油的菜汤由于油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发，因而不易冷却。 9、我国南方有一种凉水壶，夏天将开水放入后很快冷却，且一般略比气温低，这是因为这种凉水壶是用陶土做成的，水可以渗透出来，渗透到容器外壁的水会很快蒸发，而水蒸发时要从容器和它里面的水里吸改大量的热量，因而使水温很快的降低到和容器外的水温相同时，水还会渗透，蒸发，还要从水中吸热，使水温继续降低。但因为水温低于气温后，水又会从周围空气吸收热量，使水温不公降得过低。 10、大多数人认为保温瓶中的水水的传热速度是水蒸气（或空气）的四倍。保温瓶中的水不太满，在水面和软木塞间有一小段距离。那么热量散失的速度就慢得多，其保
生活中的力学论文 力学在生活中的应用 ——《生活中的力学》论文 力学在生活中的应用 人走路是利用了鞋与地面的摩擦力，向后蹬是给地施加了一个向后的作用力，然后由于物体间作用力是相互的，所以地也给人一个向前的作用力。 给气球充上密度比空气小的气体，如氢气、一氧化碳，气球就会受到空气对它的向上的大于其本身重力的力，然后我们就看到气球飞向空中。 因为重力，我们无论离地面多远，都不必担心会像太空中在空中飘浮，终有落到地面的时刻。又因为重力，人类想要飞的梦想还没实现，而飞船卫星的起飞是花费的巨大的能量才克服重力的影响。 当别人用手打你肩膀的时候，你受到了他给你的作用力，但是你的肩膀也打了他。两个力是相同的，只不过因为压强的不同，产生的效果也就不一样······
力学知识在日常生产、生活和现代科技中应用非常广泛。下面，我就几个方面谈一谈我对生活中力学的认识吧。 （一）重力的应用 我们生活在地球上，重力无处不在。如工人师傅在砌墙时，常常利用重锤线来检验墙身是否竖直，这是充分利用重力的方向是竖直向下这一原理；羽毛球的下端做得重一些，这是利用降低重心使球在下 落过程中保护羽毛；汽车驾驶员在下坡时关闭发动机还能继续滑行，这是利用重力的作用而节省能源；在农业生产中的抛秧技术也是利用重力的方向竖直向下。假如没有重力，世界不可想象，水不能倒进嘴里，人们起跳后无法落回地面，飞舞的尘土会永远漂浮在空中，整个自然界将是一片混浊。 （二）摩擦力的应用 摩擦力是一个重要的力，它在社会生产生活实际中应用非常广泛。如人们行走时，在光滑的地面上行走十分困难，这是因为接触面摩擦太小的缘故；汽车上坡打滑时，在路面上撒些粗石子或垫上稻草，汽车就能顺利前进，这是靠增大粗糙程度而增大摩擦力；鞋底做成各种
流体力学导论的小论文 生 活 中 伯 努 利 方 程 的 应 用
生活中伯努利方程的应用 一、现象描述： 生活中有关流体力学方面有趣的事情，还是比较多的，尤其是伯努利方程的应用。如果留心的话，我们会经常发现：在宿舍阳台处的门外有风的前提下，宿舍里的门（在不锁的前提下）会随着阳台处的门的打开，而自动打开，至于什么原因造成此现象，我们可以从流体力学角度思考。 此图描绘的就是上面所阐述的情况（由于在word里不太好画，所以采取了手绘和手机拍摄的操作），左边表示的均是宿舍阳台处的门，右边均是宿舍外出的门。图中上面的两个门的情况是，“阳台门”是处于锁着的状态（阳台外有空气流动），“外出门”是处于关着的状态，但没锁；下面的两个门描述的情况是，当“阳台门”打开时，“外出门”会自动打开。 二、现象中所蕴含的流体力学问题： 这里面所蕴含的流体力学问题，就是伯努利方程的应用，假设流体是无粘不可压缩的理想流体，由“外出门”的内侧到外侧间建立的伯努利方程式如下：
22001122u p u p gz gz ρρ ++=++ 其中，0u ：空气流动的速度，0p ：大气压，ρ：流体密度 1u ： “外出门”外的速度，且10u = ，1p ：“外出门”外的压强 且两个门皆处于同一水平线上，所以伯努利方程简化为 20012u p p ρρ += 从式子中，可看出201002u p p ρ-= >，即10p p >，所以“外出门”可以自动打开。 具体的图表示如下： 三、这一问题的解决方案： 1. 可以在门缝处贴上“贴垫”，如下图所示：
据了解，这个方法确实不错，我试验过，如果做得好的话，即使人拉，也要费些力气。 2. 给门安装上弹簧，借助弹簧的力，抵消掉10p p p =- 的作用，使门不至于在 风的作用下，总是自动打开。 四、小结： 生活中有趣的事情不仅仅是这些儿，还有很多，只要你善于观察，流体力学 将会布满于整个世界。试问，流体力学上哪一个伟大的发明和重要理论的产生，不是起源于现实生活中呢？如果牛顿碰不到苹果掉下这一情况，或是苹果不是掉在牛顿头上，那么今天很有可能就没有“万有引力”之说。 通过写这篇小论文，我还是很有收获的，至少学会了要多注意观察身边的事物，多留心生活中有趣的现象，以及应根据现象，认真思考其中所蕴含的原理所在，进而增长和巩固知识。