图解-简述10个生活或工程中的力学问题
- 格式:docx
- 大小:952.25 KB
- 文档页数:10
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。
生活中的力学
从小妈妈教的煮饺子方法:当水烧开后下饺子,用漏勺自锅底搅动饺子以防粘在锅底,搅动后盖锅盖,大火煮;待汤沸腾之后,饺子会浮上水面,等饺子全浮到水面;添加少量冷水至汤止沸,如此,连加二次冷水再煮沸,饺子即可出锅。
曰:饺子煮沸,若开盖大火煮煮馅,盖锅盖煮煮皮。
究其原理,力学可解。
这和材料力学中冷作硬化关系密切,冷作硬化一般是指金属材料在常温或再结晶温度以下的加工产生强烈的塑性变形,使晶格扭曲、畸变,晶粒产生剪切、滑移,晶粒被拉长,这些都会使表面层金属的硬度增加,减少表面层金属变形的塑性。
金属在冷态塑性变形中,使金属的强化指标,如屈服点、硬度等提高,塑性指标如伸长率降低的现象称为冷作硬化(概念可从百度中获得)。
这里有几个概念需要注意,屈服点、硬度,这几项指标增强了也就是材料变得不容易破坏了。
由于金属研究较深,故冷作硬化多对金属而言,实际上食材中的冷作硬化也是制作美味佳肴的独一绝技。
饺子皮和馅所用材质不同,不可同时煮熟。
煮饺子如果只是盖锅盖煮,饺子皮由于在高温、高压下,水分子不断侵入饺子皮中,会使饺子皮变得松软易化,吃起来就缺乏劲道,没有嚼头。
这时如果加入冷水,使饺子在瞬间冷却,这时饺子皮就经历了类似于金属材料中的冷作硬化,其表面组织得
到强化,水分子不易进入,使饺子皮劲道增强,吃起来嚼头十足。
这时馅还不易熟,需增加煮时,再盖锅盖加煮时间,在这个过程中饺子内的馅由于受到皮的保护,并没有骤然降温,也就不会发生冷作硬化,待温度重新升起,肉馅就得到了持续加温。
反复三次,一般情况下,肉馅熟了,皮的劲道也保住了,即可成为美味佳肴!。
杠杆原理的生活应用示意图1. 引言杠杆原理是物理学中的一个重要概念,它在日常生活中有着广泛的应用。
本文将就几个常见的生活应用场景,通过列点方式展示这些应用。
2. 工具在生活中,我们常常使用杠杆原理来辅助完成一些工作。
下面列举几个常见的工具应用:•梯子:梯子是杠杆原理的应用之一。
当我们需要到达高处时,梯子可以提供支持,让我们站在梯子上,通过杠杆的原理来提供足够的力量,轻松到达目标高度。
•起重机:起重机也是杠杆原理的应用之一。
通过杠杆的力量,起重机可以轻松地举起重物。
这大大提高了工程施工的效率,减少了人力成本。
•刀具:在日常生活中,刀具是我们常用的工具之一。
通过底刀作为支点,刀片作为杆的一端,我们可以用较小的力量切割或割开较硬的物体。
3. 运动和健身杠杆原理也在运动和健身领域有着重要的应用。
下面列举几个例子:•弓箭:弓箭时古老的武器。
它利用弓弦作为杠杆,将拉弓的力量转化为箭的能量,实现远程攻击。
•哑铃:在健身房中,哑铃是常见的健身工具。
当我们使用哑铃进行举重运动时,杠杆原理可以帮助我们更有效地锻炼肌肉。
•跷跷板:跷跷板是儿童乐园常见的游乐设施。
通过杠杆原理,两端的人可以轻松地实现协同运动,增强协调能力和平衡能力。
4. 机械原理在工程和机械领域,杠杆原理是必须掌握的基本原理。
下面列举几个例子:•车床:车床是金属加工工程中常用的机床。
通过杠杆原理,车床可以通过手柄的操作,实现对工件的加工和切削。
•扳手:扳手是常见的修理工具。
通过扳手的设计和杠杆原理,我们可以用较小的力量扭动螺栓或螺母,实现紧固或松开。
•自行车:自行车是大家常见的交通工具。
自行车通过踩踏脚蹬,将人体的力量转化为车轮的动力,实现前进。
5. 日常生活在日常生活中,我们在很多方面都可以看到杠杆原理的应用。
下面列举几个例子:•钳子:钳子作为工具,利用其设计和杠杆原理,可以夹住物体,实现夹持和固定。
•鞋拔:鞋拔是我们常用的日常用品之一。
通过杠杆原理,鞋拔可以帮助我们轻松地将鞋子从脚上脱下。
日常生活中常见的力学现象解析力学是研究物体运动及静止状态的学科,其原理贯穿于我们日常生活的方方面面。
从牵拉弹簧到乘坐电梯,力学现象无处不在,影响着我们的日常生活。
现在就让我们来看看一些常见的力学现象,深入探讨背后的力学原理。
弹簧的牵拉力学弹簧是一种以弹性形变作用来产生恢复力的器件。
在日常生活中,我们常常用到弹簧,比如拉开弹簧门或者弹簧秤。
弹簧的拉伸和压缩过程符合胡克定律,即拉力与伸长长度成正比。
这一定律可以用公式F=kx来表示,其中F是弹簧受到的力,k是弹簧的弹性系数,x是弹簧伸长的长度。
重力加速度与自由落体重力是地球或其他天体吸引物体的力。
在地球表面,所有物体受到的重力近似相等,大小为9.8m/s2,这就是重力加速度。
当物体从高空自由落体时,它的加速度近似等于重力加速度,同时速度逐渐增加,高度逐渐减小。
这种运动过程符合匀加速直线运动的规律,可以用公式v=gt和$h = \\frac{1}{2}gt^2$来描述,其中v是速度,ℎ是下落高度,t是时间。
水泵抽水原理水泵是日常生活中常见的机械设备,用于将水从低处抽到高处。
水泵利用叶轮旋转产生的离心力,将液体吸入并抛出,从而形成压力差,实现液体的输送。
这个过程符合伯努利定律,即液体速度增加时,压力会降低。
通过水泵的工作原理,我们可以更好地理解液体在管道中的流动规律和压力传递。
电梯上升和下降电梯是现代生活中常用的交通工具,它的运行涉及重力、引力和牵引力等力学原理。
当电梯上升时,实际感受到的重力会减小,而下降时则会增加,这是由于电梯产生的加速度与重力方向相反。
通过调整电梯的牵引力和制动力,可以实现平稳的上升和下降过程,保证乘客的安全和舒适。
摩擦力的作用摩擦力是物体相互接触并相对运动时产生的力。
在日常生活中,我们常常感受到地面或桌面提供的摩擦力阻碍物体移动。
摩擦力的大小取决于物体表面的粗糙程度和压力大小,可以用公式$F_f = \\mu F_n$来表示,其中F f是摩擦力,$\\mu$是摩擦系数,F n是法向压力。
生活中的力学
力学是物理学的一个分支,研究物体的运动和受力情况。
在我们的日常生活中,力学无处不在,下面就来看看生活中的力学。
1. 摩擦力
摩擦力是物体相互接触时产生的一种力,它可以使物体停止运动或减缓运动速度。
我们在日常生活中常常会遇到摩擦力的作用,比如我们走路时,鞋底和地面之间的摩擦力可以使我们保持平衡,不会摔倒。
2. 弹性力
弹性力是物体在受到外力作用后,恢复原来形状的力。
比如我们玩弹簧,把它拉长后松手,弹簧就会恢复原来的形状,这就是弹性力的作用。
3. 重力
重力是地球对物体产生的一种吸引力,它使得物体向地面靠拢。
我们在日常生活中常常会遇到重力的作用,比如我们走路时,身体重心会受到重力的作用,使我们保持平衡。
4. 动量守恒定律
动量守恒定律是指在一个封闭系统中,物体的总动量保持不变。
比如我们打乒乓球时,球拍和球之间的动量转移可以遵循动量守恒定律。
5. 能量守恒定律
能量守恒定律是指在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
比如我们开车时,车的动能可以转化为热能和声能,但总能量不变。
以上就是生活中的力学,虽然我们不一定能够准确地描述它们,但它们无处不在,影响着我们的生活。
一、与力学相关的现象
1.挂在墙上的石英钟当电池耗尽的而停止走动的时候,其秒针往往停在刻度盘的“9”上,为什么?
原理:因为秒针在“9”位置中受到重力距的阻碍作用最大。
2.汽车刹车的时候,为什么人会向前倾倒?
原理:物体都有保持原来运动状态的性质,当汽车刹车的时候,汽车停止了运动,但是人仍然保持前进,所以人会向前倾倒。
物理学中把这种现象叫做惯性。
日常生活中很多地方都运用到了惯性,如:拍打被子,可以抖落上面的灰尘;甩手可以甩去手上的水等。
3.将气球吹大,用手捏住吹口,然后突然松手,气从气球里出来,气球会到处窜动,路线多变。
为什么?
原理:因为吹大的气球各处厚薄不均匀,张力不均匀,气球放气的时候各处张力不同,从而向各个方向运动。
再根据物理学原理,流速越大,压强越小,所以气球表面受空气的压力也在不断变化,所以气球因为摆动,运动方向也就不断变化。
C.有最小值D.有最大值力学问题的图解法1圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等 4 的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,没有与斜面接触而处于静止状态。
如图所示。
现在从球心 对甲放加一平行于斜面向下的力 F ,使甲沿斜面方向极其缓慢地移动,直至甲与挡板接触为止。
设 乙对挡板的压力为 F i ,甲对斜面的压力为 F 2,则在此过程中( ) A . F i 缓慢增大, 1.在固定于地面的斜面上垂直安放一个挡板,截面为F 2缓慢增大 B . F i 缓慢增大, F 2缓慢减小 C. F i 缓慢减小, F 2缓慢增大 D. F i 缓慢减小, F 2缓慢不变 2.电灯悬挂于两墙之间如图所示 ,保持0点位置不变,使A 点( 沿竖直墙上移过程中,绳 OA 的拉力 A.逐渐增大 B.逐渐减小B A 0 3. 半圆形支架 BAD 上悬挂着两根细绳 0A 和0B,结于圆心 0, 重为G 的物体,使 0A 绳固定不动,将 0B 绳的B 端沿半圆支架 从水平位置逐渐移至竖直位置C 的过程中,0A 绳和0B 绳所受 的力的大小如何变化? 4. 如图,一倾角为0的固定斜面上有一块可绕其下端转动的挡板 下悬A今在挡板与斜面间夹一光滑的球 ,试分析挡板由图示位置逆时针转到水平位置的过程中,球对挡板的压力如何变化? 5•如图所示,小球作细绳系住放在倾角为 0的光滑 斜面上,当绳子从水平方向逐渐向上偏移到与斜 面平行时,细绳上的拉力,斜面的支持力将 ( 斜面的支持力逐渐增大 细绳上的拉力逐渐减小 斜面的支持力逐渐减小 A 、 B 、 C 、 D 细绳上的拉力先减小,后增大 P ,「a比BiBFa , 6•如图,两个质量均为 m 的小球a 、b ,用细线相连并悬挂于 0点,用力F 拉小球 是整个装置处于平衡状态, 且悬线0a 与竖直方向的夹角为 二=30°,则F 的大小( v'3 J3 厂 A.可能为 ——mg B.可能为 ——mg C.可能为 mg D.可能为V2mg 3 2 7、如图Q 的质量为m ,若细绳的P 点缓慢向左移动的过程中, 力如何变化? 答:AO 杆对环P 的支持力N 将 __________ , 摩擦力f 将 _________ ,绳上的拉力 T 将 __________ , OB 对环Q 的弹力F N 将 ___________ 。
生活或工程中的力学问题一、篮球架的受力问题1、篮球架是如何支撑的,以及篮圈,篮板的受力问题。
2、二力杆,约束,平衡力系。
3、静止时,忽略EF、CG的自重,而篮板、BC的自重不可忽略,故受力可简化为:DF、EF为二力杆。
FE及CE为零杆,不受力。
A为固定端约束,受水平竖直两个力及一个力矩。
作用:B处受到AB和BG方向的作用力。
F处受沿DF方向的力,D处受到DF方向的弹力,与F处受的力大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
C处相当于固定端约束,受到沿BC方向的约束力以及一个力矩的作用。
扣篮时,可以看出除重力及A和G处受力作用外,其余点均为内力作用点。
G处承载一个向下的压力F',以整体为研究对象,固定约束A,水平方向受力为0,竖直方向受力为重力与F'之和,力矩可由∑M=0求得。
B处受到AB和BG方向两个作用力,F处一个力,根据任意力系的平衡条件:∑FX=0∑FY=0∑M=0算得这三个力。
同理可求出图中任意一个力。
二、汽车刹车的受力问题1、汽车刹车的受力情况。
2、刚体,质心运动,牛顿第三定律。
3、质量为的汽车在水平路面上急刹车,前、后轮均停止转动,前后轮相距,与地面的摩擦系数为,汽车质心离地面高度为,与前抡轴水平距离为,试分析前后轮对地面的压力。
解:把汽车模型化为刚体,以此为隔离体。
汽车受力如上图,和、分别代表重力和地面支持力;因前后轮均停止转动,故和均为滑动摩擦力。
根据质心运动定理:在地面上建立直角坐标系,将上试向轴投影:因为滑动摩擦力为:,建立平动的质心系。
应用对质心轴的转动定理,得:由上面方程可解出:根据牛顿第三定律,前后轮对地面的压力大小分别为、但方向朝下。
讨论:若汽车静止于水平地面上,则地面对前后抡支撑力为:综上计算结果比较可知,刹车时前轮受到的压力比静止时大,并造成汽车的前倾。
汽车加速时则后倾。
三、贝克汉姆的“圆月弯刀”中的力学问题1、足球在空中弧线飞行的原因2、流体力学,压力差,旋转。
3、足球场上发任意球时,有的球员可以发出拐弯的香蕉球真让人叹为观止。
生活中的力学现象1.重力现象在我们的日常生活中,重力现象无处不在。
物体的下落、水往低处流,这些都是重力作用的结果。
这是因为地球上的物体都受到地球的吸引力,这个力就是重力。
2.弹性现象当你按压一个弹簧,它会压缩;当你释放压力,它会恢复原状。
这就是弹性现象的一个例子。
任何物体,当受到压力或张力时,都会发生形变。
如果外力不超过物体的弹性极限,当外力移除后,物体将恢复原状。
3.摩擦现象当你走路的时候,你的鞋底和地面之间会产生摩擦力;当你拿起一个物体的时候,手和物体之间也会有摩擦力。
这些摩擦力有些是有益的,比如防止我们的鞋在行走时滑动;有些则是需要克服的,比如拿起一个重的物体时。
4.牛顿运动定律牛顿运动定律是力学的基本定律,它包括三个定律:惯性定律、动量守恒定律和牛顿第三定律。
这些定律描述了物体运动的基本规律,是理解和研究力学现象的基础。
5.动量定理动量定理描述了一个系统动量的变化与作用力之间的关系。
它告诉我们,一个力的作用,无论时间长短,都与它的冲量等效。
这可以解释为什么一个大的推力即使作用时间很短,也能使物体产生很大的速度。
6.角动量定理角动量定理描述了一个旋转系统角动量的变化与作用力矩之间的关系。
它告诉我们,一个力矩的作用,无论时间长短,都与它的冲量等效。
这可以解释为什么旋转的物体受到力的作用时,会改变它的旋转速度和方向。
7.杠杆原理杠杆原理是简单机械的一种,它可以用来改变力的大小和方向,以及省力。
一个简单的杠杆是由一个支点和一根可以围绕支点转动的杠杆组成的。
通过选择不同的支点和杠杆长度,可以放大或缩小施加的力。
8.压强原理压强是单位面积上的压力,它描述了压力的作用效果。
在流体中,压强原理指出流体对容器壁施加的压力与流体的重量和流体的加速度有关。
在液体中,压强随着深度的增加而增加;在气体中,压强随着温度的升高而升高。
生活中的力学生活中的力学力学是物理学中研究物体运动和相互作用的一门学科。
在日常生活中,我们经常会遇到一些与力学相关的现象和问题,例如汽车行驶、物体的运动、机械设备的使用等等。
本文将从不同角度介绍生活中的力学。
第一部分:牛顿三大定律牛顿三大定律是力学研究的基础,也是我们理解生活中许多现象和问题的重要依据。
第一定律:惯性定律。
物体在没有外力作用下会保持静止或匀速直线运动。
例如,当我们在车里突然刹车时,身体会向前倾斜,因为身体具有惯性,在车辆突然减速时仍然保持原有速度而继续向前运动。
第二定律:加速度定律。
物体所受合外力等于其质量乘以加速度。
例如,我们推开一个箱子时需要施加一定的力量才能使其开始移动。
当箱子开始移动后,其加速度与所受合外力成正比。
第三定律:作用-反作用定律。
任何两个物体之间都存在相互作用力,它们大小相等、方向相反。
例如,当我们站在地面上时,我们的重力作用于地面,同时地面也对我们施加等大反向的支持力。
第二部分:机械原理机械原理是力学中的另一个重要概念,它描述了物体之间的运动和相互作用方式。
杠杆原理:当两个物体通过杠杆连接时,它们之间的力和距离成反比例关系。
例如,当我们使用撬棍打开一扇门时,较长的撬棍可以帮助我们施加更小的力量来打开较重的门。
滑轮原理:通过滑轮可以改变力的方向和大小。
例如,在起重机中使用滑轮可以将下拉绳所施加的力转换为上升绳所需承受的力。
这样可以减小人类劳动强度并提高效率。
第三部分:摩擦摩擦是生活中常见的现象,它对物体运动和相互作用产生了影响。
摩擦主要有静摩擦和动摩擦两种形式。
静摩擦:当两个物体接触但没有发生相对运动时产生静摩擦。
静摩擦力的大小等于两个物体接触面之间的正压力乘以静摩擦系数。
例如,在我们推动一个箱子时,箱子不会立刻开始移动,这是因为静摩擦力阻碍了箱子的运动。
动摩擦:当两个物体发生相对运动时产生动摩擦。
动摩擦力的大小等于两个物体接触面之间的正压力乘以动摩擦系数。
例如,在我们推动一个正在滑行的箱子时,箱子所受到的力要比静止时小,这是因为此时产生了动摩擦力。
力学知识在生产和生活中的应用力学知识在日常生产、生活和现代科技中应用非常广泛,主要有〔1〕体育运动方面:如跳高、跳水、体操、铅球、标枪等;〔2〕天体物理方面:如天体的运行、一些星体的发现、人类的太空活动等;〔3〕交通平安方面:汽车制动、平安距离、限速等。
由上述题材形成的实际问题,立意新,情景活,对学生获取信息的能力、分析理解能力、空间想象能力等有较高的要求;同时对学生学科根底知识的掌握程度也是一个考验。
解这类问题与解其他物理问题的不同之处在于,首先要把实际问题转化为物理问题。
这也是这类问题使一局部学生感到困难的原因。
为实现这一转化,应重视以下几点:1、从最根本的概念、规律和方法出发考虑问题。
以实际情景立意的题目,往往不落俗套、不同于常见题型,由“题海〞中总结出来的套路一般很难应用。
这时从最根本的概念、规律和方法出发分析、思考才是正途。
这也正是命题者的匠心所具。
2、要分析实际现象的空间、时间特征。
力学问题总与时间和空间有关,从空间上,要关注场景的细节,正确把握力的特征;从时间上,要分析实际现象如何一步一步演变,把这个演变的过程和典型的物理过程相对照,寻求转化。
3、要提出疑问,并探求结果的意义。
面对题目给出的实际现象,应能抓住现象的本质特征,找出原因、原因的原因……,抓住了这串因果链,实际上就是找到了解题思路,向物理问题的转化也就自然实现了。
4、要画示意图,而且要选好角度。
这可以大大降低思考的难度,尤其对于空间想象能力要求较高的题目。
例题1 〔天体物理研究〕天文观测说明,几乎所有远处的恒星〔或星系〕都在以各自的速度远离我们而运动,离我们越远的星体,背离我们运动的速度〔称为退行速度〕越大;也就是说,宇宙在膨胀,不同星体的退行速度v和它们离我们的距离r成正比,即v=Hr,式中H为一恒量,称为哈勃常数,已由天文观测测定。
为解释上述现象,有人提出一种理论,认为宇宙是从一个爆炸的大火球开始形成的,大爆炸后各星体即以各自不同的速度向外匀速运动,并设想我们就位于其中心。
生活中的力学现象
生活中处处都充满了力学现象,无论是我们走路时的步态,还是开车时的加速和减速,都离不开力学的影响。
力学是研究物体运动和相互作用的科学,它贯穿于我们的日常生活之中。
首先,让我们来看看走路这个看似简单的动作。
当我们迈出一步时,我们的脚受到了地面的反作用力,这个力推动我们向前移动。
同时,我们的身体也要克服重力的作用,保持平衡。
这个过程中,力学的原理在起着重要的作用,让我们能够稳稳地走在地面上。
再来看看开车这个行为。
当我们踩下油门时,汽车就会加速。
这是因为引擎产生的动力传递给车轮,推动汽车向前运动。
而当我们踩下刹车时,汽车则会减速停下。
这是因为刹车产生的摩擦力抵消了车轮的运动力,使汽车停下来。
这些都是力学原理在汽车行驶中的体现。
除此之外,力学还贯穿于我们的日常生活中的许多其他方面。
比如,我们使用的各种机械设备,都是建立在力学原理之上的。
无论是自行车、电梯、还是飞机,都是利用力学原理来实现运动和工作的。
总的来说,力学现象无处不在,贯穿于我们的生活之中。
它不仅帮助我们理解世界的运动规律,还可以帮助我们设计各种各样的机械设备,让我们的生活更加便利。
因此,了解力学原理是非常重要的,它可以让我们更好地理解和利用身边的一切物体和现象。
15个生活中的力现象生活中有许多力现象,我将列举出15个,并对它们进行解释和描述。
1.重力:重力是最常见的力现象之一。
它是地球吸引物体的力量,使物体朝向地球的中心加速下落。
2.弹力:当弹性物体发生形变时,会产生相反方向的力来恢复原有形状。
这种恢复力被称为弹力。
例如,弹簧的拉伸和压缩都会产生弹力。
3.摩擦力:当两个物体相互接触并相互滑动或试图滑动时,会出现摩擦力。
摩擦力的大小取决于两个物体之间的表面特性和施加的力的大小。
4.浮力:在液体或气体中,当物体部分或完全浸没在介质中时,会受到与物体排除的液体或气体重量相等且方向相反的力,这种力叫做浮力。
5.惯性力:惯性力是物体本身的惯性导致的力。
当物体发生加减速时,会在物体内外部产生的力来保持物体的平衡状态。
6.推力:推力是物体由于背后的力而向前移动的力。
例如,火箭离开地面时,喷出的燃料产生的力就是推力。
7.引力:引力是物体之间由于质量而产生的吸引力。
牛顿的引力定律指出,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
8.电磁力:电磁力是由电荷之间相互作用而产生的力。
它有两种类型:吸引力和排斥力。
相同电荷之间的力是排斥性的,而不同电荷之间的力是吸引性的。
9.张力:当绳索、线或其他弹性物体处于拉伸或拉紧的状态时,会在物体两端产生张力。
张力的大小取决于绳索的材料、形状和拉力的大小。
10.压力:当一个物体施加在另一个物体上的力分布在一个表面上时,就会产生压力。
压力的大小取决于施加力的大小和作用面积的大小。
11.风力:风力是由空气流动引起的力。
风通过破坏稳定的空气流动状态来产生力,这个力可以向吹来的方向施加压力。
12.圣·维南力:当液体或气体通过一个管道或孔穴流动时,它们会受到一个向外的离心力。
这种力被称为圣·维南力,它使流体的颗粒呈放射状发散。
13.载荷力:当一个物体承受另一个物体的重量或力时,它会受到来自承载物体的力的作用。
2013个生活或工程中的常见问题Lucsam 兰州交通大学2013/5/12简述10个生活或工程中的力学问题一、工程建筑中的弯曲问题1.工程问题在建筑工程中,弯曲变形是结构常见的基本变形形式,比如楼房墙体外突出的空调支撑小平台.2.关键词:剪力,弯矩,力偶3.相关的力学知识分析:如上图所示的梁段上外力只有F A ,为保证y方向上的平衡,l-l截面上必定存在一个方向与F A 相反的力,该力有使梁产生沿截面产生剪切错动的趋势,所以称为剪力,记为F S . F S 和F A大小相等方向相反,构成一力偶,而力偶只能与力偶平衡,因此在横截面上必定存在一个力偶M,此力偶使横截面产生转动而引起梁的弯曲,故称为弯矩。
F S和M就是梁的的弯曲内力。
二、指甲刀的省力问题1.生活现象小小的指甲刀,不用很费力,就可以轻松地剪去手上的指甲,其中的原理,又是怎样的呢?2.关键词:杠杆原理,省力杠杆。
3.相关的力学知识分析:杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。
要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。
即:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用代数式表示为F1· l1=F2·l2。
式中,F1表示动力,l1表示动力臂,F2表示阻力,l2表示阻力臂。
从上式可看出,欲使杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
而在指甲刀中,F1就是大拇指按的那个杆,F2就是指甲给指甲刀的力到支撑点的距离。
三、叉车起升原理1.工程问题分析叉车起升机构的起升原理。
2.关键词:叉车,起升原理,传动,拉力。
3.相关的力学知识分析:提升货物时,高压油通过分配器和输油管连续不断地进入起升油缸,在高压油的作用下把柱塞顶起上升,同时时链条拉动,产生拉力F作用于属具架,并可以使货叉上的货物随之上下运动。
四、人乘电梯时的受力分析1.生活现象人在乘坐封闭式电梯时,明显能感觉到自己受到了力的作用,并且其在不同时期身体感觉也不一样。
生活中的常见力学现象分析1、一个巴掌拍不响力是物体与物体间的作用,力的作用是相互的。
只有一个物体不能产生力,当然一个巴掌就拍不响了。
2、风吹草低见牛羊力可以改变物体的运动状态,也可以使物体发生形变。
空气(空气流动形成风)对草施加了力,而草的形状发生了改变而弯腰,从而低了头,在草丛中的牛羊露了出来。
3、走路的秘密在平坦的马路上,谁都可以迈开大步向前走。
一个健康的人,走路并不是什么难事,因而也没有想过人是靠什么走路的。
听了这个问题,有的人会觉得好笑。
人只要有气力,抬腿,迈步,不就可以往前走了吗?4、火车开过来时,不能离得太近火车开过来时,如果身体离火车太近,火车通过时能带走身体周围的部分空气,造成气压差,会使身体向火车方向靠近。
火车通过的速度越快,带走的空气越多,造成的气压差越大,身体向火车方向的动力越大,危险越大。
5、高原上煮饭不容易熟通常在海平面上的大气压为101325pa,这时水的沸点是100度;海拔升高大气压下降,如在海拔3000m处,大气压只有70000pa左右,这时水的沸点低于90度。
我国青藏高原上平均海拔在4000m以上,因而水的沸点低于90度,这就是为什么在高原上煮饭不容易熟的道理。
6、磨菜刀时不断浇水磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。
7、鸡蛋可以压入瓶中因为纸燃烧耗尽瓶中的氧气,使得瓶中气压变小(近真空)而瓶外面压强远大于瓶中压强,于是产生的压差把鸡蛋压入瓶中!8、汽车陷入泥中为什么要用草袋子和石块铺在车轮下面?主要是增大摩擦力,还有因为在车轮转动时,泥土会被车轮甩出,导致汽车越陷越深,铺上一些东西就会好些,如果摩擦力不够的话,轮胎也顶多打滑,汽车不会越陷越深。
9、猫从高处掉下来不会摔死猫从高处落下后为什么不会受伤害呢?这与猫有发达的平衡系统和完善的机体保护机制有关。
力学原理在生活中的应用引言力学是自然科学中最基础的学科之一,研究物体在受外力作用下的运动规律和相互作用。
力学原理在日常生活中无处不在,从日常工作到健康运动,都用到了力学原理。
本文将介绍力学原理在生活中的应用,并通过列点的方式进行说明。
应用一:运动和运动器具•摩托车的平衡:摩托车骑行时,骑手需要使用力学原理保持平衡。
通过改变身体的重心位置,骑手可以控制摩托车的倾斜角度,从而保持平衡。
•跑步和步态:当我们跑步时,我们的身体通过力学原理来保持平衡。
在每一步的过程中,我们的身体会产生向前的推力。
通过控制脚的降落位置和角度,我们可以最大限度地利用摩擦力来推动身体向前移动。
•游泳和水力学:游泳过程中,身体的运动受到水的阻力和浮力的影响。
通过正确掌握力的方向和大小,我们可以在水中保持平衡,并利用水的阻力推动自己向前。
应用二:建筑工程•桥梁结构:建筑工程中的桥梁需要经受各种力的作用,如压力、拉力和弯矩。
通过力学原理,工程师们设计和计算桥梁的结构和支撑方式,以确保桥梁的稳定性和安全性。
•建筑物的基础:在建筑物的施工中,力学原理也起到了重要的作用。
通过施加适当的支撑和使用合适的材料,可以确保建筑物的基础在承受外部力的情况下保持稳定。
•建筑物的静力学分析:在设计建筑物时,静力学分析可以帮助工程师确定建筑物的构造和材料选择。
通过计算受力情况,可以确保建筑物在不受严重变形和破坏的情况下承载荷载。
应用三:交通运输•汽车刹车原理:当我们驾驶汽车时,刹车的原理基于力学。
通过踩下踏板,我们施加力使刹车片与车轮接触,产生摩擦力来减速或停止车辆。
•火箭发射原理:火箭发射过程中,通过推力和反作用力的平衡,使火箭能够脱离地球引力的束缚。
力学原理是火箭技术的核心,确保火箭能够以足够的速度离开地球。
•飞机的升力:飞机能够在空中飞行的原理是基于升力的产生。
通过机翼的形状和飞机的速度,空气的流动产生一个与飞机的重力方向相反的向上的力,从而使飞机得以在空中保持平衡。
力学在生活中的应用及原理引言力学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的原理和规律。
力学的应用广泛存在于我们的生活中,无论是日常生活还是科学研究,都离不开力学的基本原理。
本文将介绍力学在生活中的几个常见应用,并解释背后的原理。
1. 自行车骑行自行车是很多人平常生活中常用的交通工具之一。
自行车的运动过程涉及到力学的多个原理。
•惯性定律:当我们骑自行车时,推动脚踏板使车轮旋转,车轮的旋转将带动整辆车的运动。
根据牛顿的第一定律,有物体匀速直线运动的趋势,因此自行车会继续向前移动。
•动量守恒定律:当我们骑自行车时,如果突然刹车停下来,我们会感到向前的惯性力,这是由于牛顿的第二定律所述的物体具有惯性的性质,让我们继续向前。
而动量守恒定律告诉我们,在没有外力作用下,系统的动量保持不变。
•摩擦力:自行车行驶时需要克服空气阻力和地面摩擦力。
空气阻力会使我们需要施加更多的力来保持速度,而地面摩擦力提供了我们行驶的必要支持。
2. 跳水比赛跳水是一项高难度的运动,需要运动员在跳板上做各种动作,并在水中完成各种姿势。
跳水运动也涉及到许多力学原理。
•重力:跳水的过程中,运动员跳出水面,离开跳板后受到重力的作用,向下运动。
而在入水时,重力将再次起作用,运动员下沉进入水中。
•浮力:当运动员入水后,身体部分被水包围,受到水的浮力作用。
运动员可以利用浮力调整身体位置,保持稳定。
•角动量守恒定律:跳水动作中,运动员会进行空中旋转或翻转动作。
这涉及到角动量守恒定律,即在没有外力作用下,旋转物体的角动量保持不变。
3. 球类运动球类运动在我们的日常生活中非常常见,例如足球、篮球、乒乓球等。
球类运动中,力学起到了重要的作用。
•抛体运动:球类运动中的抛体运动是一个非常经典的物理现象,例如踢足球或者打篮球时,我们能够看到球在空中经过一个抛物线运动。
这是由于球受到的初速度和重力同时作用,导致球体的运动轨迹呈抛物线。
•碰撞:在球类运动中,球与球、球与地面之间的碰撞是常见的现象。
2013
个生活或工程中的常见问题
Lucsam 兰州交通大学
2013/5/12
简述10个生活或工程中的
力学问题
一、工程建筑中的弯曲问题
1.工程问题
在建筑工程中,弯曲变形是结构常见的基本变形形式,比如楼房墙体外突
出的空调支撑小平台.
2.关键词:
剪力,弯矩,力偶
3.相关的力学知识分析:
如上图所示的梁段上外力只有F A ,为保证y方向上的平衡,l-l截面上必定
存在一个方向与F A 相反的力,该力有使梁产生沿截面产生剪切错动的趋
势,所以称为剪力,记为F S . F S 和F A大小相等方向相反,构成一力偶,而力偶只能与力偶平衡,因此在横截面上必定存在一个力偶M,此力偶
使横截面产生转动而引起梁的弯曲,故称为弯矩。
F S和M就是梁的的弯
曲内力。
二、指甲刀的省力问题
1.生活现象
小小的指甲刀,不用很费力,就可以轻松地剪去手上的指甲,其中
的原理,又是怎样的呢?
2.关键词:杠杆原理,省力杠杆。
3.相关的力学知识分析:
杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。
要使杠杆平衡,作用在杠杆上的两
个力矩(力与力臂的乘积)大小必须相等。
即:动力×动力臂=阻力
×阻力臂,用代数式表示为F1· l1=F2·l2。
式中,F1表示动力,
l1表示动力臂,F2表示阻力,l2表示阻力臂。
从上式可看出,欲使
杠杆达到平衡,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之一。
而在指甲刀中,F1就是大拇指按的那个杆,F2就是指甲给指甲刀的
力到支撑点的距离。
三、叉车起升原理
1.工程问题
分析叉车起升机构的起升原理。
2.关键词:叉车,起升原理,传动,拉力。
3.相关的力学知识分析:
提升货物时,高压油通过分配器和输油管连续不断地进入起升油缸,在
高压油的作用下把柱塞顶起上升,同时时链条拉动,产生拉力F作用于
属具架,并可以使货叉上的货物随之上下运动。
四、人乘电梯时的受力分析
1.生活现象
人在乘坐封闭式电梯时,明显能感觉到自己受到了力的作用,并且
其在不同时期身体感觉也不一样。
2.关键词:电梯,人,上升,下降,加速度。
3.相关的力学知识分析:
由上图分析可知,在加速上升和减速下降时,加速度a方向向上,
人体受到的地板给予的支持力FN大于自身重力G;减速上升和加速下
降时则相反。
这是为什么人体感觉到不舒适的原因。
五、梯子倚靠在墙体上时的受力平衡分析
1.生活现象
日常生活中,人们在使用梯子时都习惯将其倾斜地倚靠在墙上,而
梯子也能较好的保持稳定,现特别对梯子在这一状态下的受力进行
分析。
2.关键词:梯子,靠墙,平衡,受力分析。
3.相关的力学知识分析:
可见,梯子受到墙体和地面的支持力FN1和FN2,以及地面给予的
摩擦力f,三者合力可以与梯子自身重力G平衡,使梯子保持平衡。
六、蹦极的刺激与力学的联系
1.生活现象
蹦极作为一项极为刺激的极限运动,被认为是勇气的象征。
现从力
学的角度来分析蹦极这项运动的刺激之处。
2.关键词:蹦极,力学,弹力,加速度。
3.相关的力学知识分析:
人下落至最低点时,富有弹性的绳子对人产生的拉力大于人的重力G,因此迅速将人拉起抛向空中,此时,弹起后的人只受重力作用,
因此又做自由落体运动,下落至最低点,又弹起。
这就是蹦极除
了高度极高以外,令人感到极度刺激的原因所在。
七、对吊灯的力学分析
1.生活现象
生活中,在很多地方都能看到漂亮的吊灯,那么其内部的力学分析
又是怎样的呢?
2.关键词:吊灯,内力,轴力。
3.相关的力学知识分析:
取出实物图片中的一段作为分析模型,如图a。
设其容重为r,横
截面面积为A,长为l。
用截面法求任意截面l-l的内力FN1,分离体
如图b,由分离体上力平衡条件得:FN1-rAy=0,即FN1=rAy。
因r和
A均为常量,故内力FN1是y的线性函数。
FN1的变化可用轴力图
表示,如图c。
分析结束。
八、在公交车上站立时保持怎样的身体姿势才舒适且安全
1.生活现象
兰州BRT千呼万唤始出来,可是时常拥挤不堪,路途中有较多红绿灯,
站台和弯道,而且BRT要求进站时要精确定位,导致制动较急促.因此
在站立时很不舒适且感觉身体不容易保持安全稳定的状态,我特意
结合基础的物理知识探讨出自认为较为妥当的乘坐方法.
2.关键词:公交车,转弯,刹车,加速,安全,身体姿势.
3.相关的力学知识分析:
如上图所示,在车辆不同的运行状态下,保持不同的身体姿势,使身体
适应车辆的运动状态,两幅小图中,主人公分别保持相同的加速度和
向心力方向,既省力舒适又安全.
九、火车机车为什么都很重
1.工程问题
上学期上完<<列车牵引与计算>>这门课后,从机车参数表中,发现机
车的重量都明显很大,于是思考了一番,发现重量那么大也是很有道
理的样子..
机车型号机车整备重量
东风4B货运型138±3%t
DF4DJ138/150t
韶山3型138t
韶山7C型132 t
2.关键词:火车机车,重量,牵引力.
3.相关的力学知识分析:
原因倒不是因为材料和技术不允许,而是,机车一旦做的轻了,
它对后面车辆的拉力就会明显减少。
因为机车对车辆的拉力来源
于火车车轮和铁轨之间的摩擦力FNμ。
当火车前进时,车轮向后
推铁轨,铁轨反过来向前推车轮。
摩擦力的大小与两物体(车轮
与铁轨)压紧的力FN的大小有关,而FN与机车的重力G大小相
等,若是机车做的轻便了,那么这个压紧的力就减小了,机车就拉
不动后面的车辆了.
十、列车轴承阻力的产生
1.工程问题
由<<列车牵引与计算>>也同样可以知道,火车轮对滚动时,轴颈和
滑动轴承之间发生相对运动,接触面处将产生摩擦力,其值等于轴
荷重Qi与摩擦系数ψ的乘积。
2.关键词:列车,轴承,阻力。
3.相关的力学知识分析:
如上图,摩擦力Q iψ对轮轴中心所形成的力矩Q iψ*r将阻碍车轮围绕轴心旋转。
由于轴荷重Q的作用,轮轨间存在着黏着,列车运行时,车辆的轮对正是由于黏着作用才得以在轮轨上滚动,ψ阻碍车轮的旋转,试图使轮对在轨面上滑动,于是产生而力Q
i
车轮给钢轨的向前的作用力,从而引起钢轨给车轮的反作用力fi,也就是由T轴颈和轴承的摩擦作用而产生的那部分列车运行阻力。