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力学与生活论文

力学与生活论文
力学与生活论文

力学与生活

谈到力学,有些人可能会问什么是力学?大家或许会说,力学是物理,为什么呢?因为我们中学里面,学物理的第一章就是力学。那进入大学以后,大家可能有点困惑,有的学校已经有了物理系,为什么还有力学系?经过两年的力学学习,尤其是在张多新老师的谆谆教导下,我们发现力学不仅仅是物理、是研究物质机械运动规律的科学,我们知道力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验,人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具,逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识,所以力学还与我们的日常生活息息相关。那么,在了解力学之前,我们先来看看生活当中我们经常见到,但不一定知道其与力学有关的一些例子。

平时你有没有在我们的身边发现如此现象

1.自行车,踏板做成凹凸不平

2.坐车时,如果突然刹车,身体会向前倾斜

3.帆船既可以顺风而行,也可以逆风而行

4.拿起杯子静止在空中,然后松手,杯子会下落

5.我们的刀刃做的很薄

以上问题都比较简单,如果你细心留意,你会发现更多有意思的事。下面让我们一块看看我们的上边发生的一些事情。

1986年1月28号,美国挑战者号航天飞机升空,仅仅1分12秒就爆炸了,当时说是未知原因,但是后来经过美国太空总署的调查,发现,导致这起几十亿美金的航天飞机的坠毁和7名宇航员的遇难的

原因是一个小小的橡皮圈,而这橡皮圈的失效就是它力学性能的失效。因为在研制这个橡皮圈的时候,没有考虑到温度对材料的力学特性的影响,从而导致了这场灾难。

此外,1998年的2月16日,台湾华航676号航班从印尼的巴厘岛飞往台北,在离台北桃园机场20公里处突然坠毁,机上186人全部遇难。后来调查发现,纯属人为操作意外。大家会觉得很奇怪,我们现在可以把人送上月亮,还可以把他接回来,那么我们为什么对这个简简单单的飞机还会发现操作意外呢?这个最主要的原因就是飞机的飞行的力学特性决定了飞机在起飞和和降落的时候,最容易出事。那么什么原因,我们后面再看。

空难或许大家可以理解,但是,发生在我们身边的在地面上的许许多多的因为工程设计的缺陷,或者说我们在设计当中,对力学的特性了解不够,或者对力学的性能了解不够,而产生的一系列灾难,往往是不可饶恕的。

1940年,美国西海岸华盛顿州,建成了当时位居世界第三的塔库马大桥,是一个悬锁桥,当时这个桥梁的设计师是为了设计可以抗每秒60米的风速的大桥,然而非常不幸,桥造好刚刚四个月,就在每秒19米的小风的吹拂下,倒塌掉了,当时风速稍微比微风大一点点,但是那个桥抖动的幅度,已经两到三米了,然后就导致了灾难的发生。大家觉得很不可思议,这么小的风就把一座大桥吹倒掉了,什么原因?当时40年代不知道什么原因,那么这个原因最后在80年代的时候被解答了,待会我会告诉大家是什么原因。

1998年6月3日让德国人非常骄傲的德国的快速列车突然出轨,造成102人的死亡,88人的重伤惨剧。事故发生的当天,德国政府就宣布,所有德国行驶的高速列车一律降速,降到每小时60公里以下,那么,为什么会造成这个事故呢?事后的调查发现是在车轮上面的一个卡箍,就是防止车轮跑出来的一个非常小的部件,因为长期的运作,产生了力学当中叫做疲劳断裂的情况,最后火车在穿过高速公路的桥梁时,那个断掉的卡箍碰到桥梁旁边的部件,产生了一个侧向力让火车出轨。然后火车出轨的时候,刚好就像一个刀子一样,切断了高速公路的桥墩,高速公路整个压在列车的车厢上面了,所以才导致悲剧的发生。所以现在大家乘火车的时候,会看到火车进站以后,工人师傅会拿着榔头去敲火车,就是为了防止这种事情再发生。

那么还有不幸的。1982年的7月17日,美国堪萨斯州的凯悦大酒店舞厅里面,歌舞升平,人们翩翩起舞,但是,不幸的灾难突然发生,舞厅上面的顶棚突然断裂,造成113人当场砸死,200多人重伤。后来发现是是建筑师为了大厅的开阔没有按照力学家或者说力学工程师给他的建议在大厅里面多装几个柱子,把柱子给拔了,导致上面的天花板弯曲过度产生断裂。这是一个典型的力学的事故。

那么大家会这样想,为什么会发生这些呢?这就是我们力学要回答的,换句话说也仅仅有力学能够回答,别的学科是没有办法回答的。当然,力学给我们的生活带来了许多的便利,就拿空气动力学来说,它使得我们能够乘坐飞机到美国、欧洲、日本,变得非常的便利快捷。有些非专业人事或许会说这些飞机是靠空气把它托上天的,显然它是

在空气当中飞行的,但是,我们稍微有一点力学知识就知道,它明显不是靠浮力上去的,浮力上去的不是飞机,是飞艇。但是,空气又是怎么把它托上天的呢,空气动力学一个最简单的原理可以告诉我们。在空气动力学里面,有一个伯努利定理(P+1/2ρu2+ρgh=C(常量)),它告诉我们,如果在一个流场当中,它的压力和流速的平方加起来,再乘上空气的密度,空气的密度就会等于一个常数,也就是说在一个流场当中,如果一点速度比较快的话,那么这一点的压力就比较低。这对我们夏天游泳的时候也非常有好处,也就是越快的地方它压力越低。用这样的原理,我们可以设计出一个机翼,我们让飞机机翼的上半面拱起来,当空气流过飞机机翼上半面的时候,它走的路程就比较多,上面流动的速度就比较快,而下半面相对比较平,流动的速度相对来说就比较慢。这样的话就会在上表面产生较低的压力,而在下表面产生一个较高的压力,这样一个压力的合力,会产生升力,就是这样的升力把飞机给举起来。因此大家可以看到,飞机如果要飞起来的话,它必须要有一个条件就是控制空气从它的机翼上面流过,也就是说它必须有助跑,然后再飞,这就是最简单的原理。古人云,水能载舟亦能覆舟,同样的,空气能把飞机举起来,也能让飞机栽下来。而且,非常容易地让它栽下来。当飞机的机翼当中的连线和水平线的夹角即飞机的攻角,随着攻角的增加,升力也在不断地增加,但是这种增加,并不是永远这样下去的,当攻角达到一定的角度以后,比如达到22.5度的时候,后面的流场发生紊乱,这时候,机翼上面的升力不但不会增加,反而会降低,而且会降得很快,这就是

大家熟知的叫做飞机的失速点。如果在操作飞机当中不当心的话就会导致灾难, 1998年的华航事件就是这么一个典型的事件。我们知道,飞机在降落的时候,它为了保持足够的升力,往往都是把头翘起来,这是为了使得飞机尽量大地获得升力,因为飞机降落的时候,它的速度要尽量慢,太快的话一个是对地面的冲击很大;第二个是因为跑道如果很长,那么危险因素也增加了,所以,尽量要慢,但是慢的过程中,不要让飞机掉下来,所以它都是昂着头降下来的。那么,华航676次航班的时候也是这样,当时飞机在进入机场的时候,飞机必须也是这样降落。在飞机降落的时候要做到两点,一是对准跑道,现在因为技术很高,无线电技术很高,控制技术很高明,所以基本上可以做到自动地降落,甚至于驾驶员不用看跑道,用盲降技术下来,这都没问题的;另外,还要对准高度。我们可以想象如果在飞机进入机场的时候,飞得特别高,它要保持一个速度,这时飞机平行线跑到外面去了,飞机就不能安全降落。这种事情会经常发生,但是不要紧,如果当驾驶员发现跑道不能降落,重新拉起机头,再转回去再重新降落,这也是很正常的,不会产生任何的危险。但是,因为空客300当时是世界上最先进的或者是自动化程度最高的民航化客机,当时进入桃园机场的时候,飞机是按照自动驾驶在降落,当塔台发现这个飞机的高度太高,告诉它高度不对不能降落时,飞机已经是处于一种大攻角的降落状态,因为飞机处于自动驾驶阶段,驾驶员没有意识到飞机已经处于非常大的攻角,就抬升攻角的装置,这一拉,飞机就在原来的攻角上面又增加,进入失速点,所以飞机当场就坠毁在桃园机场,这

就是一起典型的人为操作的灾难。

当然力学还给我们带来很多好处,首先力学现在应用最广的领域就是航天工程领域,比如说我们能够非常容易地进行手机,或者说进行通讯交换,这些都归功于航天工程;我们的哈勃望远镜可以看到宇宙的很深的地方,这也归功于航天工程。航天工程就是以力学为基础,如果没有力学的话就没有航天工程。同时另外一个方面,力学也给我们的环境带来非常大的影响。

我想大家可能会知道,比如就拿郑州来说,有的时候我们会感到空气非常清新,大家心情也比较舒畅,但有的时候就会感到空气非常郁闷、非常地脏。按照一个城市来说,它每天向空气中排出来污染物的量,应该基本上是个常数,那么我们的人为什么会感觉到有时空气质量是优,有时是轻度的污染,甚至重度污染?这最主要的原因就是污染物在空气当中的扩散。我们知道我们治理污染,就是让污染物出来以后,尽快地扩散掉,或者让它排到大气里面去,这样的话我们这个城市的空气还可以保持很新鲜。关于这个问题,力学家们发现在有的天气下烟囱排出来的污染,基本上随着空气带到远方去了,所以它对底下的城市不会构成很大的污染,但是,在另外一种天气下面,污染物基本上完完全全地停留在城市的当中,也就是被空气整个吸收掉了。我们本来造烟囱的原理就是希望把这个烟排得远一点,但是如果造得不好的话,或者天气不好的话这些污染物就会留在这里。同时也就是说,我们可以通过工厂的选址,通过我们排污口的设置,使得在

排污不变的情况下对环境的污染影响最小。就像新加坡整个城市的布局,都是经过数字模拟、经过力学家计算出来的。

此外力学在生命领域、能源领域、自然科学等领域也起到了很大的作用。实际上,力学与我们每一个人都密切相关。

让我们一块来看一下亚洲金融风暴,关于亚洲金融风暴的经济学理论有很多,也很复杂,但是我们可以用一个非常简单的力学模型把它解释掉,这个模型就是一个连通器。当今世界经济一体化了,每一个经济都是相互联系在一起,只不过美国的经济市场很大,它是一个大的连通器,泰国比较小一点,如果美国一个地方发生波动,通过我们中学学过水压机原理的,经过这个连通器原理以后,就会在泰国发生非常大的反应。因为这边如果下降1毫米,那边要涨出10米,所以说,美国的经济一变动以后,泰国经济危机就来了。大家可能会说,为什么中国可以逃过一劫呢?这跟我们的政策有关,现在我们国家是外汇管制,不让资金随便流动,增加资金流动的阻力,就减少了这次振荡。就用这么一个简单连通器的模型,就解释了亚洲金融风暴的过程,其实生活就是如此。

最后把力学归纳一下。首先力学是自然学科中最早建立的完备科学体系的一门学科,也是自然学科中运用定量分析工具数学的最多的一门学科。另外,力学又是一门应用学科,它研究自然界普遍存在的机械运动规律,也就是什么地方有机械运动,什么地方就有我们力学,并且把这些运动的规律应用到改造自然的各种工程当中,也就是现在所有的大的工程,如土木工程、航天工程、水利工程等中都有我们的

力学。引用多新老师的一句话:“君子务本,本立而道生”,在我们生活最细微的地方都有我们力学的存在,那么力学这个“本”肯定会在很多地方造福我们,关键在于我们怎样去运用。

身边的力学论文

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

计算流体力学论文

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

工程力学论文

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

生活中的材料力学实例分析【爆款】.doc

生活中的材料力学实例分析 一意义 材料力学主要研究杆件的应力、变形以及材料的宏观力学性能的学科。材料力学是固体力学的一个基础分支。它是研究结构构件和机械零件承载能力的基础学科。其基本任务是:将工程结构和机械中的简单构件简化为一维杆件,计算杆中的应力、变形并研究杆的稳定性,以保证结构能承受预定的载荷;选择适当的材料、截面形状和尺寸,以便设计出既安全又经济的结构构件和机械零件。 二对象 材料力学的研究通常包括两大部分:一部分是材料的力学性能(或称机械性能)的研究,材料的力学性能参量不仅可用于材料力学的计算,而且也是固体力学其他分支的计算中必不可少的依据;另一部分是对杆件进行力学分析。杆件按受力和变形可分为拉杆、压杆受弯曲(有时还应考虑剪切)的粱和受扭转的轴等几大类。杆中的内力有轴力、剪力、弯矩和扭矩。杆的变形可分为伸长、缩短、挠曲和扭转。在处理具体的杆件问题时,根据材料性质和变形情况的不同,可将问题分为线弹性问题、几何非线性问题、物理非线性问题三类。 材料力学不仅在复杂机械工程中有重要的作用,在生活中也很常见。比如随处可见的桥梁,桥是一种用来跨越障碍的大型构造物。确切的说是用来将交通路线 (如道路、铁路、水道等)或者

其他设施 (如管道、电缆等)跨越天然障碍 (如河流、海峡、峡谷等)或人工障碍 (高速公路、铁路线)的构造物。桥的目的是允许人、车辆、火车或船舶穿过障碍。桥可以打横搭着谷河或者海峡两边,又或者起在地上升高,槛过下面的河或者路,让下面交通畅通无阻。 三分析

如果在安全的前提下,将原来的四个桥墩和三个拱形拉索变为三个桥墩和两个拱形拉索。不仅可以节约大量的材料,降低成本,而且有美观。 四总结 因此,材料力学是一门很有用的学科,能够处理各种各样复杂的问题。只要注意观察,生活中处处有材料力学的踪影。利用材料力学的知识对我们身边的事物进行分析并加以改进,对我们的生活和社会的发展能起到积极的促进作用。

流体力学发展史

流体力学发展简史 流体力学作为经典力学的一个重要分支,其发展与数学、力学的发展密不可分。它同样是人类在长期与自然灾害作斗争的过程中逐步认识和掌握自然规律,逐渐发展形成的,是人类集体智慧的结晶。 人类最早对流体力学的认识是从治水、灌溉、航行等方面开始的。在我国水力事业的历史十分悠久。 4000多年前的大禹治水,说明我国古代已有大规模的治河工程。 秦代,在公元前256-前210年间便修建了都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程,特别是李冰父子领导修建的都江堰,既有利于岷江洪水的疏排,又能常年用于灌溉农田,并总结出"深淘滩,低作堰"、"遇弯截角,逢正抽心"的治水原则。说明当时对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。 西汉武帝(公元前156-前87)时期,为引洛水灌溉农田,在黄土高原上修建了龙首渠,创造性地采用了井渠法,即用竖井沟通长十余里的穿山隧洞,有效地防止了黄土的塌方。 在古代,以水为动力的简单机械也有了长足的发展,例如用水轮提水,或通过简单的机械传动去碾米、磨面等。东汉杜诗任南阳太守时(公元37年)曾创造水排(水力鼓风机),利用水力,通过传动机械,使皮制鼓风囊连续开合,将空气送入冶金炉,较西欧约早了一千一百年。 古代的铜壶滴漏(铜壶刻漏)--计时工具,就是利用孔口出流使铜壶的水位变化来计算时间的。说明当时对孔口出流已有相当的认识。 北宋(960-1126)时期,在运河上修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比,约早三百多年。 明朝的水利家潘季顺(1521-1595)提出了"筑堤防溢,建坝减水,以堤束水,以水攻沙"和"借清刷黄"的治黄原则,并著有《两河管见》、《两河经略》和《河防一揽》。 清朝雍正年间,何梦瑶在《算迪》一书中提出流量等于过水断面面积乘以断面平均流速的计算方法。 欧美诸国历史上有记载的最早从事流体力学现象研究的是古希腊学者阿基米

流体力学论文方法

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

力学小论文

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;

生活中关于力学的若干问题

生活中关于力学的若干问题 摘要:本文就物理模型把力学与生活实际联系在一起,通过用材料力学, 结构力学,和弹性力学对生活中的事例加以分析,旨在使人们认识到:生活中处处有力学的存在。以增加人们对力学的兴趣,让人们遇事多思考。 关键词:生活实例材料力学结构力学弹性力学 生活中很多事情都可以用力学的观点去解释,而关于这方面的书却很少,我认为我们学生应该学以致用,多用力学的观点看问题,这样也能使我们的理论知识得以提升,本文从前人的实验数据和生活中的实例进行分析,从而说明只要我们以力学的观点看问题,生活中就处处有力学的存在。 一材料力学在面条中的应用 1.1我么平时吃面条时,有的口感筋道,有的口感松散,那么这些面条与塑性材料和脆性材料之间有哪些关系,与材料那些指数有关? 1.2材料力学(mechanics of materials)是研究材料在各种外力作用下产生的应 变、应力、强度、刚度、稳定和导致各种材料破坏的极限。在外力作用下,虽然产生较显著变形而不被破坏的材料,称为塑性材料。在外力作用下,发生微小变形即被破坏的材料,称为脆性材料。 1.3 《用质构仪评价面条质地品质的研究》一文指出: 用不同的材料试样A :100 %的面包粉; 试样B :面包粉和饼干粉的质量比为3/ 1 ; 试样C :面包粉和饼干粉的质量比为1/ 1 ; 试样D :面包粉和饼干粉的质量比为1/ 3 ; 试样E :饼干粉的含量为100% ; 用质构仪对其进行了TPA 实验、剪切实验和拉伸实验,得到: 在材料力学中,我们把拉伸试验共分四个阶段:1弹性阶段2屈服阶段3强化阶段4颈缩阶段。而抗压强度或强度极限是材料的重要指标。 工程上常将延伸率〉5%的材料称为塑性材料,而将延伸率占<5%的材料称为脆性材料。

流体力学结课论文

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

材料力学在生活中与应用

材料力学理论在生活中的应用这篇论文选取了三个生活实例,运用材料力学所学的知识,通过受力分析,应力分析,强度校核回答了三个基本问题:铝合金封的廊子窗格是否可以无限高;千斤顶的承载重量是否可以任意大小和桥梁。 关键词 材料力学拉压强度挠度剪切压杆稳定组合变形受力单元体铝合金千斤顶 1.铝合金封的廊子窗格是否可以无限高 图一铝合金门窗、廊子 走在大街上,我们可以看到各式各样的廊子样式,可以看到大小不一的窗格布置,学了材料力学这门课程,我们不禁要提问了,窗格尺寸的极限是多么大才能保证支撑它的铝合金材料安全,不会变形? 现在就将这个模型抽象出来,假设铝合金材料是空心铝管,厚度可以任意选择,屈服强度取,只受玻璃给的压力(设玻璃居中,由于给定一段铝合金,主要承载件是玻璃,而且玻璃的相对总质量远远大于承载的铝合金的质量),外力是均匀分布力,设普通玻璃的密度是(忽略玻璃的宽度),玻璃高度为H,取长度a mm的铝合金材料,宽度为b mm,高为h mm,如图二所示:

图二 玻璃安装示意图 该结构危险点在铝合金与玻璃接触处,并且中间部位有一定的挠度(只要有承载,就一定有挠度),当承载到一定极限时,挠度太大不满足装配要求了,或者承载到一定极限就会使铝合金破坏。 情形(一):挠度w 不满足装配要求—— 将图二简化为图三(a)所示的力学简图,装配要求挠度值为[w],只要w ≤[w]即可。 首先,做外力矩 ,单位力力矩图 ,如图三(b)所示。 图三 (a) 简化模型 图三 (b) 弯矩图 运用图乘法可以求的w= ρ ρ ,进而, ρ , 可以满足装配要求。如果给定了最大允许装配误差[w],知道铝合金管的宽b ,还知道所使用的玻璃的密度ρ,那么 ρ,也就是玻璃不可能无限高,是有一个极限值的。 情形(二):剪切破坏—— 因为玻璃是有一定的厚度的,设厚为δ在玻璃与铝合金接触的地方, 有剪切

流体力学小论文

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。

生活中的力学论文

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

材料力学在生活中的应用

材料力学在生活中的应用 摘要: 在高新技术的迅速发展的今天,各种土木建筑工程行业的迅速产生及壮大,使得材料力学知识在生活中得到广泛的运用。尤其在机械器材的装载和运载过程的相关运用,以及在土木建筑工程中材料的强度、刚度、稳定性等知识得到广泛的运用。以及各种机械元件工作许用应力的确定,机械可运载的最大载荷的确定等。 关键词: 材料力学、强度、刚度、稳定性、变形、弯曲、千斤顶 在实际生活中,有许多地方都要用到材料力学。生活中机械常用的连接件,如铆钉、键、销钉、螺栓等的变形属于剪切变形,在设计时应主要考虑其剪切应力。汽车的传动轴、转向轴、水轮机的主轴等发生的变形属于扭转变形。火车轴、起重机大梁的变形均属于弯曲变形。有些杆件在设计时必须同时考虑几个方面的变形,如车床主轴工作时同时发生扭转、弯曲及压缩三种基本变形;钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。在生活中我们用的很多包装袋上都会剪出一个小口,其原理就用到了材料力学的应力集中,使里面的食品便于撕开。生活中很多结构或构件在工作时,对于弯曲变形都有一定的要求。一类是要求构件的位移不得超过一定的数值。例如行车大量在起吊重物时,若其弯曲变形过大,则小车行驶时就要发生振动;若传动轴的弯曲变形过大,不仅会使齿轮很好地啮合,还会使轴颈与轴承产生不均

匀的磨损;输送管道的弯曲变形过大,会影响管道内物料的正常输送,还会出现积液、沉淀和法兰结合不密等现象;造纸机的轧辊,若弯曲变形过大,会生产出来的纸张薄厚不均匀,称为废品。另一类是要求构件能产生足够大的变形。例如车辆钢板弹簧,变形大可减缓车辆所受到的冲击;又如继电器中的簧片,为了有效地接通和断开电源,在电磁力作用下必须保证触电处有足够大的位移。 1.千斤顶的承载重量是否可以任意大小 下面,就以我们常见的机械式千斤顶为例,利用材料力学的知识,分析它的规格参数与强度要求。 机械式千斤顶(如图一(a)示),设其丝杠长度为l ,有效直径为d ,弹性模量E ,材料抗压强度为,承载力大小为F ,规定稳定安全因数为。 图一(a) 千斤顶示意图 图一(b) 千斤顶丝杠简化图 首先,计算丝杆柔度,判断千斤顶丝杆为短粗杆,中等柔度杆,还是细长杆。 丝杆可以简化为一端固定,另一端自由的压杆(如图一(b)所示),长l F B A B A

流体力学l论文

流体力学原理在煤矿通风系统分析与风机选择中的应用 院系 专业 班级 姓名 学号 指导教师

流体力学原理在煤矿通风系统分析与风机选择中的应用 摘要矿井的通风就是流体在井下巷道中的流动,通过应用流体力学原理同时结合煤矿井下的环境。针对各巷道的特点对局部阻力成因进行分析,对各种参数进行计算,用科学的方式选择合理的通风方式和通风设备,同时得出解决井下通风过程中出现的一系列的问题的方法。 关键词流体力学参数计算通风设备涡漩 由于煤矿井下在生产的过程中会产生有毒、有害、有爆炸性的气体、粉尘等物质,但为了保证工作场所人员的安全、健康的工作《煤矿安全规程》规定这些气体、粉尘不得超过规定值。基于此就需要对井下各工作地点创造良好的通风环境,保证有足够的新鲜空气,使气温适宜。煤矿井下巷道风流运动过程中。由于巷道两帮条件的变化。均匀流在局部地区受到局部阻力物(如巷道断面突然变化、风流分叉与交汇、巷道转弯等)的影响而破坏,引起风流流速的大小、方向或分布的变化,产生涡漩等.造成风流的能量损失,同时又有可能引起瓦斯等有害气体的积聚,从而给安全带来隐患。为了解决这些问题就需要对矿井的通风过程中的一些参数进行计算选择合理的通风方式和通风设备就显得尤为重要。矿井局部通风机是煤矿采掘中不可缺少的通风安全设备,其性能特性的优劣直接与煤矿生产安全紧密相关。从流体力学原理出发.以风机为例,给出合理选择风机的科学依据和方法,这对实现节能、安全、高效生产具有积极意义。 1 煤矿井下风流流动状态 风流在同一巷道中,因流速的不同,形成质不同的流动状态。通过实验表明,流体在直巷内流动时,在一般情况下,当Re < 2000-3000流体状态为层流,当Re > 4000时流动状态为紊流,在Re = 2000-4000的区域内时,流动状态可能能是层流.也可能是紊流。随着巷道的粗糙程度,风流根据进入巷道的情况等外部条件而定。而层流流动时,只存在南黏性引起的各流层间的滑动摩擦力;紊流流动时,则有大小不同的涡体动荡于各流层之间,除了黏性阻力外,还存在由于质点掺混、互相碰撞所造成的惯性阻力。 巷道风流流态与巷道平均风速、断面及巷道周界长有关,具体表示为: 根据此公式可以计算出风流在巷道中的流动状态。 2 巷道通风阻力流体力学原理 2.1局部阻力的分析

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;鞋底做成各种花纹也是增大接触面的粗糙程度而增大摩擦;滑冰运动员穿的滑冰鞋安装滚珠是变滑动摩擦为滚动摩擦,从而减少摩擦而增大滑行速度;各类机器中加润滑油是为了减小齿轮间的摩擦,保证机器的良好运行。可见,人类的生产生活实际都与摩擦力有关,有益的摩擦要充分利用,有害的摩擦要尽量减少。 (三)浮力的应用 轮船能漂浮在水面的原理:钢铁制造的轮船,由于船体做成空心的,使它排开水的体积增大,受到的浮力增大,这时船受到的浮力等于自身的重力,所以能浮在水面上。它是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G来工作的,只要船的重力不变,无论船在海里还是河里,它受到的浮力不变。根据阿基米德原理,F浮=ρ液gV浮,它在海里和河里浸入水中的体积不同。轮船的大小通常用它的排水量来表示。所谓

身边的力学论文

身 边 的 力作学业 院系: 专业: 班级: 姓名: 学号: 联系方式:

身边的力学 飞机为什么会飞起来以及飞机坠落时生还可能 一,引言 从小我就有这样的想法就是飞机为什么会飞起来,但是一直都没有跟随自己的想法去细想并且查阅答案,在上了龚键老师的身边的力学后,我才又重新想到这个问题,并且最近还有马航失联炒的沸沸扬扬,因此我又查了资料分析一下如果飞机坠落时的生还的可能。 二,飞行原理 飞机在空气中运动时,是靠机翼产生升力使飞机离陆升空的。机翼升力是怎样产生的呢?这首先得从气流的基本原理谈起。在日常生活中,有风的时候,我们会感到有空气流过身体,特别凉爽;无风的时候,骑在自行车上也会有同样的体会,这就是相对气流的作用结果。滔滔江水,流经河道窄的地方时,水流速度就快;经过河道宽的地方时,水流变缓,流速较慢。空气也是一样,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。由此我们得出了流动空气的特性:流管细流速快;流管粗流速慢。这就是气流连续性原理。实践证明,空气流动的速度变化后,还会引起压力变化。当流体稳定流过一个管道时,流速快的地方压力小。流速慢的地方压力大。飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差。这个作用在机翼各切面上的压力差的总和便是机翼的升力。其方向与相对气流方向垂直;其大小主要受飞行速度、迎角(翼弦与相对气流方向之间的夹角)、空气密度、机翼切面形状和机翼面积等因素的影响。当然,飞机的机身、水平尾翼等部位也能产生部分升力,但机翼升力是飞机升空的主要升力源。飞机之所以能起飞落地,主要是通过改变其升力的大小而实现的。这就是飞机能离陆升空并在空中飞行的奥秘。 而在飞机飞行过程中平飞是最基本的飞行动作,通常是指飞机在等高、等速的条件下做水平直线飞行。这时,飞机的升力(Y)与重力(G)平衡,拉力(P)与阻力(X)平 衡,即:Y=G、P=X。当然,还有加速平飞和减速平飞,所不同的是:加速平飞时P>X,而减速平飞时P<X。这就是飞机能在空中平稳飞行的原因了。 二,飞机坠落 飞机坠海分以下三种情况: 空中解体。坠海之前,飞机已经爆炸。机上人员存活概率基本为零,机身碎片散落范围可达百余公里。

力学在生活中的应用

浅谈生活中的力学知识 :白玉川 学号:201305507 班级:2013055 专业:工程力学 :

目录: 摘要 (2) 关键词 (2) 一、江河大堤与水库大坝 (2) 二、世界上最大的风力发电机-SL5000 (4) 三、潜水艇和鱼如何实现上浮和下沉 (5) 四、弹性力学对跳板的解释 (5) 五、小结 (7) 参考文献 (8) 浅谈生活中的力学知识

摘要:生活中很多事情都可以用力学的观点去解释,而关于这方面的书却很少,我认为我们学生应该学以致用,多用力学的观点看问题,这样也能使我们的理论知识得以提升,本文从前人的实验数据和生活中的实例进行分析,从而说明只要我们以力学的观点看问题,生活中就处处有力学的存在。 关键词:生活实例材料力学结构力学弹性力学流体力学 一、江河大堤与水库大坝 一般江河大堤和水库大坝的横截面如图1甲、乙所示。 比较上面两图,不难发现,它们的共同之处都是上窄下宽,不同的是江河堤的迎水面坡度缓,背水面坡度陡,而水库坝则恰恰相反,挡水面坡度陡,背水面坡度缓。 1、为什么江河大提与水库大坝都修成上窄下宽 无论是江河大堤,还是水库大坝都修成上窄下宽,其目的主要是为了“三防”。 1、防水压:根据液体部压强公式p=可知,堤坝的水越靠近堤坝底,水深h越大,水产生的压强也越大.堤坝下宽能承受较大的水压,确保堤坝的安全。 2、防渗漏:堤坝下部受水的压强越大,水越容易渗进坝体.把下部修得宽些,就可以延长堤坝水的渗透路径,增大渗透阻力,从而提高堤坝的防渗透性能。 3、防滑动:堤坝水的压力总有将大堤向外水平推动和将大坝推向下游的运动趋势,堤坝基底需要有与之抗衡的静摩擦力,才能保持堤坝平衡。将堤坝下部修宽既可增大坝体的重力,也可增大迎水面(挡水面)上水对坝体竖直向下的压力,

流体力学的学习方法

高等流体力学 1.3.3Method in Fluid Mechanics General 一:Experiments and Observation https://www.wendangku.net/doc/c22682940.html,b Experiments(Scaling experiments),实验本人不信,别人相信,而计算自己相信, 别人不相信。 2.Field Experiments 3.Field Observation Objects: 1) Finding New Phenomena 2) Verifying New Hypothesis, Theories and Results Steps: 1) Fixing programs(Objectives, Aims, Goals, Procedure, Time table) 2) Preparing Set-ups and Instruments(Equipments): LDV=Laser Doppler Velocimeter, PIV=Particle Image Velocimeter 3) Recording Data 4) Processing Data (发展方向,用不完全数据获取信息,新技术:4-D Assimilation 四维同化) 5) Analyzing Results Key points of Experimental work 1. Making clear objectives and limitations 交通流的时间序列问题 2. Having exactness and exclusiveness 3. Having simplicity and practicability 4. Having reproducibility and Rebustness 5. Noticing ordinary and unparticular, extraordinary results 二:Chance Finding Necessary conditions for grasping chances 1.Foundation of knowledge 2.Fast response to extraordinary phenomena 3.Diverge thinking Key points 1.Having Imagination, Bold practice 2.Looking highly upon academic facts, Trying to find truth and making practice 3.Trying to verifying the hypothesis carefully 4.Disregarding errors or mistakes in time and following truth 5.Summarizing results in time 三:Imagination/Imaging Imagination=creatively thinking Creation ability=Amount of knowledge ×Divergent thinking Origins of Imagination 1.Stimulation of difficulties 2.Encourage of curiosity 3.Thinking unceasingly 4.Inspiration of discussion 四:Reasoning methodically Classification of Reasoning

身边的力学论文

身边力学之我见 时间过得很快,不知不觉中,身边的力学这门课程结束了。以前面对生活中的许多现象,我都会感觉很神奇,很深奥。通过这几周对生活中的力学这门课程的学习,我对这些现象基本都有所了解,明白了其中原理所在。从中我也深深的感受到了力学在我们生活中的重要性。下面我简单列举几个生活中与力学有关的例子,让我们一起去探索其中的奥秘。 一,为什么熟鸡蛋能竖立旋转。把一只煮熟的鸡蛋放在桌上旋转,如果用力合适,它转着转着就会竖立起来,而生鸡蛋就不会这样。熟鸡蛋在旋转过程中竖立起来,这看上去是违反物理规律的,因为它的重心升高,整个系统的能量似乎增加了。事实上是熟鸡蛋的部分旋转能量在蛋壳与桌面之间的摩擦力作用下转换成了一个水平方向的推力,使熟鸡蛋的长轴方向改变,在一系列的摇晃震荡中由水平变为垂直。而生鸡蛋的内核是液态,会吸收旋转能量,使它不能转化为推力,因此生鸡蛋在旋转时不会竖立起来。这就是鸡蛋中的奥妙。 二、过山车中的物理知识。过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。实际上,过山车的运动包含了许多物理学原理,人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理。如果能亲身体验一下由能量守恒、加速度和力交织在一起产生的效果,那感觉真是妙不可言。

在开始旅行时,过山车的小列车是靠一个机械装置的推力推上最高点的,但在第一次下行后,就再也没有任何装置为它提供动力了。事实上,从这时起,带动它沿着轨道行驶的惟一的"发动机"将是引力势能,即由引力势能转化为动能、又由动能转化为引力势能这样一种不断转化的过程构成的。第一种能,即引力势能是物体因其所处位置而自身拥有的能量,是由于它的高度和由引力产生的加速度而来的。对过山车来说,它的势能在处于最高点时达到了最大值,也就是当它爬升到"山丘"的顶峰时最大。当过山车开始降时,它的势能就不断地减少(因为高度下降),但它不会消失,而是转化成了动能,也就是运动能。不过,在能量的转换过程中,由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量,从而损耗了少量的机械能(动能和势能)。这就是为什么要设计成随后的小山丘比开始时的小山丘要低的原因:过山车已经没有上升到像前一个小山丘那样的高度所需要的机械能了。过山车最后一节小车厢里是过山车赠送给勇敢的乘客最为刺激的礼物。 事实上,下降的感受在过山车的尾部车厢最为强烈。因为最后一节车厢通过最高点时的速度比过山车头部的车厢要快,这是由于引力作用于过山车中部的质量中心的缘故。这样,乘坐在最后一节车厢的人就能快速地达到和跨越最高点,从而产生一种要被抛离的感觉,因为质量中心正在加速向下。尾部车厢的车轮是牢固地扣在轨道上的,否则在到达顶峰附近时,小车厢就可能脱轨甩出去。车头部的车厢情况就不同了,它的质量中心在“身后”,在短时间内,它虽然处在下

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流体力学及其应用论文 流体力学的概念: 流体力学,是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主 要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流 体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是连续介质 力学的一门分支,是研究流体(包含气体及液体)现象以及相关力学行为的科 学。可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,还可按应用 范围分为水力学,空气动力学等等。 流体力学的概述: 试高

空气的流动在日常生活中是看不见的,但低速气流的流动却与水流有较大 的相似性。日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床 时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与 河床中的流水类似,由于机翼一般是不对称的,上表面比较凸,而下表面比较 平,流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水,流速较快,而流过机翼 下表面的气流正好相反,类似于较宽地方的流水,流速较上表面的气流慢。根 据流体力学的基本原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小, 这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高,换一句话说,就是大气施加与机 翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的 压力差便形成了飞机的升力。简单来说,飞机向前飞行得越快,机翼产生的气 动升力也就越大。当升力大于重力时,飞机就可以向上爬升;当升力小于重力 时,飞机就可以降低高度。 流体力学的研究范围: 同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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