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摘要:自然界具有很多神奇的规律,同时也拥有无数有待解决的神奇现象。这是自然界的力量与魅力所在。人类在自身的生存和发展中不断的对自然界进行探索,产生了无数个具有实际应用意义的学科。其中物理力学就是一项接近自然和各种生活现象的学科,通过力学原理能够准确的解释生活中非常有趣的现象和问题。本文,也将针对力学原理对生活中的一些实例进行深入浅出的分析与探讨。
关键词:生活;力学原理;实例
引言:
工程力学是非常实用的物理学理论,在生活中随处可见。对于专业的研究以及理论分析而言,在课程中通过公式以及计算都能够证实其有效的逻辑性和很多神奇的现象。如果我们了解这些现象产生的理论依据,那么我们就不难理解在生活中出现的很多看似费解的状况。同样,当我们掌握这些理论知识的同时,也会逐渐发现生活中更多的原理和有趣的现象。
一、实例一:植物生长过程中的圆形力学原理
很多植物的茎形状都为圆形,表面上看平平无奇,但是其具有神奇的生物进化和生存的规律。从生物学的角度,在周长不变的情况下,圆形的面积要比其他任何形状的面积都要大。原因在于,这种情况下,圆形的茎中导管以及筛管分布的数量会比其他情况下多。同样的原理,在圆形的植物莖部传输水分和养料的能力也增强,这样对于植物的生长最为有利[1]。从力学的角度,也能够探测出一些原理和依据。在自然界的生长环境中,植物会不可预知的面临各种自然条件的侵害,以风为例,随着风力的加强和风向的变化会对植物造成损伤,严重的时候会给植物以致命的一击。而圆柱形的外形表面能够让风擦边而过,简而言之就是圆柱形能够最小力度的接受风力的侵袭。而且包括果实的重力一击风力等自然外力都会给植物造成致命性的影响。那么圆柱形的形状会在植物受力产生弯曲时,使其承受力最大。也就是说,在同等周长的条件下,圆形截面的抗弯曲能力大概是仿形截面承受力的1.2倍左右。在这种情况下,植物能够最大限度的承受自身重力一击外来阻力。这是植物在生长过程中最普遍和有效的生存演变,是一种最直观的物理力学原理呈现。
二、实例二:神奇的杠杆原理
“给我一个支点,我能翘起地球!”这是阿基米德一句脍炙人口的物理学名言。这是杠杆理论的一种力学假想。阿基米德在《论平面图形的平衡》书中提出了杠杆原理。同样,在我们的生活之中,杠杆原理无处不在。包括我们中华民族几年来延续使用的饮食工具——筷子。人们在通过筷子夹取事物的同时,通过杠杆作用,向筷子的一端施力,使得筷子另一端产生力的作用,最后通过两根筷子的相对力把食物夹起。这是一种古老而实用的方法,我们的祖先在几千年前就已经发现了力学杠杆原理的妙用。在筷子夹菜的过程中,其阻力臂通常要大于动力臂,因为,我们手持筷子的一端要比夹菜的一端长度短,这样才能便于用筷子夹到不同位置的菜肴。此外,类似于筷子杠杆原理的工具还有镊子、啤酒开瓶器、钳子等等。动力臂大于阻力臂,可以产生用小小的力度能够操作更大重力的物品和动作;当动力臂小于阻力臂时会用较短的距离控制较长的距离。这种杠杆原理,在生活的方方面面都有神奇的作用。
三、实例三:双龙洗的神奇共振原理
在辽宁省旅顺博物馆中保存着一件珍贵的文物,名叫双龙洗。将洗内放入半盆清水之后,用手摩擦盆的把柄,这时洗会发出“嗡嗡”的响声,随后喷出一尺多高的水柱。神奇而壮观。这种现象的产生是利用了物理学中的共振原理。在用手进行摩擦时会产生振动的频率,而这种频率与洗本身固有的频率相同时,就会让洗发生振动。洗在发生共振之后便会使自身的洗壁发出横向的振动,发出声响,同时振波在达到一定强度之后,会使洗内的水翻滚而喷溅。此尊喷水双龙洗的发明在中华历史上是一道光芒的美景,是我们祖先智慧与先进的体现。此外,共振现象在生活中还有很多[2]。例如,会弹吉他的朋友都知道,在调琴弦的过程中,有一种方法,即当2弦在五品发声后,如果1弦的空弦出现振动,那么这时我们可以初步断定,这两个琴弦的泛音是相同的,也就是说,在其中一根弦音准准确的情况下,另外一根弦的音准也是对的。这就是运用了物理学中神奇的共振原理。此外,如在一战时期,一队骑兵在经过俄国的圣彼得堡周边的一座桥梁时,把桥梁压塌了。严格的说不是压塌,而是另有其因。马队在经过桥梁时,其步伐整齐,这时士兵整体的脚步节奏会产生强有力的振动,当这种振动和桥梁本身的振动达到一致的时候,桥梁自身就会产生振动。而对于钢铁或者石碶的桥梁来说无疑是致命,因此,造成了桥毁人亡。
结语:
通过对理论知识的了解,能够获得很多大自然不为人知的秘密,并且在应用中产生了很多神奇的效果。力学是非常有魅力的学科,可以通过科学家的辛勤研究发现更多我们期待的,可以实现更多愿望的知识与理论。让我们驾驭知识的航帆在宇宙中然所魅力的景象,使我们的未来更加生动而具有意义。这是理论学说的最终目的,同时也是我们在实践和理论中结合的乐趣与兴趣所在。
参考文献:
[1]胡娜. 力学原理的真理性反思——以虚功原理为例[J]. 自然辩证法研究,2016,32(05):95-100.
[2]杨艳. 水力学原理在城市河流保护及修复中的应用[J]. 广州城市职业学院学报,2016,10(04):37-40.
关键词:生活;力学原理;实例
引言:
工程力学是非常实用的物理学理论,在生活中随处可见。对于专业的研究以及理论分析而言,在课程中通过公式以及计算都能够证实其有效的逻辑性和很多神奇的现象。如果我们了解这些现象产生的理论依据,那么我们就不难理解在生活中出现的很多看似费解的状况。同样,当我们掌握这些理论知识的同时,也会逐渐发现生活中更多的原理和有趣的现象。
一、实例一:植物生长过程中的圆形力学原理
很多植物的茎形状都为圆形,表面上看平平无奇,但是其具有神奇的生物进化和生存的规律。从生物学的角度,在周长不变的情况下,圆形的面积要比其他任何形状的面积都要大。原因在于,这种情况下,圆形的茎中导管以及筛管分布的数量会比其他情况下多。同样的原理,在圆形的植物莖部传输水分和养料的能力也增强,这样对于植物的生长最为有利[1]。从力学的角度,也能够探测出一些原理和依据。在自然界的生长环境中,植物会不可预知的面临各种自然条件的侵害,以风为例,随着风力的加强和风向的变化会对植物造成损伤,严重的时候会给植物以致命的一击。而圆柱形的外形表面能够让风擦边而过,简而言之就是圆柱形能够最小力度的接受风力的侵袭。而且包括果实的重力一击风力等自然外力都会给植物造成致命性的影响。那么圆柱形的形状会在植物受力产生弯曲时,使其承受力最大。也就是说,在同等周长的条件下,圆形截面的抗弯曲能力大概是仿形截面承受力的1.2倍左右。在这种情况下,植物能够最大限度的承受自身重力一击外来阻力。这是植物在生长过程中最普遍和有效的生存演变,是一种最直观的物理力学原理呈现。
二、实例二:神奇的杠杆原理
“给我一个支点,我能翘起地球!”这是阿基米德一句脍炙人口的物理学名言。这是杠杆理论的一种力学假想。阿基米德在《论平面图形的平衡》书中提出了杠杆原理。同样,在我们的生活之中,杠杆原理无处不在。包括我们中华民族几年来延续使用的饮食工具——筷子。人们在通过筷子夹取事物的同时,通过杠杆作用,向筷子的一端施力,使得筷子另一端产生力的作用,最后通过两根筷子的相对力把食物夹起。这是一种古老而实用的方法,我们的祖先在几千年前就已经发现了力学杠杆原理的妙用。在筷子夹菜的过程中,其阻力臂通常要大于动力臂,因为,我们手持筷子的一端要比夹菜的一端长度短,这样才能便于用筷子夹到不同位置的菜肴。此外,类似于筷子杠杆原理的工具还有镊子、啤酒开瓶器、钳子等等。动力臂大于阻力臂,可以产生用小小的力度能够操作更大重力的物品和动作;当动力臂小于阻力臂时会用较短的距离控制较长的距离。这种杠杆原理,在生活的方方面面都有神奇的作用。
三、实例三:双龙洗的神奇共振原理
在辽宁省旅顺博物馆中保存着一件珍贵的文物,名叫双龙洗。将洗内放入半盆清水之后,用手摩擦盆的把柄,这时洗会发出“嗡嗡”的响声,随后喷出一尺多高的水柱。神奇而壮观。这种现象的产生是利用了物理学中的共振原理。在用手进行摩擦时会产生振动的频率,而这种频率与洗本身固有的频率相同时,就会让洗发生振动。洗在发生共振之后便会使自身的洗壁发出横向的振动,发出声响,同时振波在达到一定强度之后,会使洗内的水翻滚而喷溅。此尊喷水双龙洗的发明在中华历史上是一道光芒的美景,是我们祖先智慧与先进的体现。此外,共振现象在生活中还有很多[2]。例如,会弹吉他的朋友都知道,在调琴弦的过程中,有一种方法,即当2弦在五品发声后,如果1弦的空弦出现振动,那么这时我们可以初步断定,这两个琴弦的泛音是相同的,也就是说,在其中一根弦音准准确的情况下,另外一根弦的音准也是对的。这就是运用了物理学中神奇的共振原理。此外,如在一战时期,一队骑兵在经过俄国的圣彼得堡周边的一座桥梁时,把桥梁压塌了。严格的说不是压塌,而是另有其因。马队在经过桥梁时,其步伐整齐,这时士兵整体的脚步节奏会产生强有力的振动,当这种振动和桥梁本身的振动达到一致的时候,桥梁自身就会产生振动。而对于钢铁或者石碶的桥梁来说无疑是致命,因此,造成了桥毁人亡。
结语:
通过对理论知识的了解,能够获得很多大自然不为人知的秘密,并且在应用中产生了很多神奇的效果。力学是非常有魅力的学科,可以通过科学家的辛勤研究发现更多我们期待的,可以实现更多愿望的知识与理论。让我们驾驭知识的航帆在宇宙中然所魅力的景象,使我们的未来更加生动而具有意义。这是理论学说的最终目的,同时也是我们在实践和理论中结合的乐趣与兴趣所在。
参考文献:
[1]胡娜. 力学原理的真理性反思——以虚功原理为例[J]. 自然辩证法研究,2016,32(05):95-100.
[2]杨艳. 水力学原理在城市河流保护及修复中的应用[J]. 广州城市职业学院学报,2016,10(04):37-40.