力学知识在生产和生活中的应用
生产和生活中机械知识的应用
知识符合文明的方向，以及人类对物质世界和精神世界的探索结果的总和。仍然没有统一的知识定义。但是判断知识价值的标准在于实用性，考虑到人类是否可以创造新的问题，获得权力和权力等。以下是编辑中力学知识在生产和生命中应用的相关内容。
机械知识广泛用于日常生产，生活和现代技术，主要是
（1）运动：例如跳高，潜水，体操，投篮，标枪等；
（2）天体物理方面：例如天体的操作，某些天体的发现，人类空间活动等；
（3）交通安全方面：汽车制动，安全距离，速度限制等。
上述主题形成的实际问题具有新的想法和活泼的情况，这些情况对学生获得信息，分析和理解，空间想象力等的能力有很高的要求；同时，这也是对学生掌握基本学科知识的测试。
解决此类问题和解决其他物理问题之间的区别在于，要做的第一件事是将实际问题转变为身体问题。这也是这种类型的问题使某些学生困难的原因。为了实现这一转变，应注意以下几点：
1。从最基本的概念，规则和方法中考虑问题。基于实际情况的问题通常是非常规的，并且与常见问题不同。通常很难应用“问题之海”中总结的例程。目前，正确的方法是从最基本的概念，规则和方法分析和思考。这也是发问者的创造力。
2。分析实际现象的空间和时间特征。机械问题总是与时间和空间有关。从空间的角度来看，我们应该注意场景的细节并正确掌握武力的特征。从时间的角度来看，我们应该分析实际现象如何逐步发展，并将这种进化过程与典型的物理过程进行比较。 ，寻求转型。
3。提出问题并探讨结果的重要性。面对这个问题给出的实际现象，您应该能够掌握现象的基本特征，并找到原因和原因...掌握这种因果关系实际上是为了找到理解问题的想法并转变为身体问题。它自然会被实现。
4。绘制图表并选择一个良好的角度。这可以大大减少思考的困难，尤其是对于具有高空间想象力的问题。
示例1（天体物理研究）天文观察表明，远处几乎所有恒星（或星系）都以各自的速度离开了我们。远离我们，我们运动的速度（称为回归速度）较大；也就是说，宇宙正在扩展，不同恒星的回归速度V与它们与我们的距离r成正比，即V = HR，其中H是一个常数，称为Hubble常数，该常数已通过天文观测来衡量。为了解释上述现象，有些人提出了一种理论，即宇宙开始从大型火球的爆炸中形成。大爆炸发生后，每个星体都以自己的不同速度向外移动，并想象我们是它的中心。基于上述理论和天文观测，可以估算宇宙的年龄，并且计算公式为t =。根据最近的观察，哈勃常数h = 3×10-2m/s﹒轻时，从这个估计中，宇宙的年龄大约是几年。
分析：这个问题涉及关于宇宙形成的大爆炸理论，这是天体物理学研究中的尖端内容。背景材料非常新颖，并且在问题中提供了很多信息。标题中描述的现象是：所有恒星都离开了我们，速度越大。提供的理论是，宇宙是由大型火球的爆炸形成的，而爆炸后产生的恒星体在各个方向都以恒定的速度移动后产生。如何使用该理论解释所提出的现象？您可以考虑一下：星星最初是在同一地方，但是现在为什么有些星星远处又有一些星星关闭呢？显然开元棋官方正版下载，这是因为人的速度走得更远，并且人的速度越来越近。因此，距离是由于速度很大。 V = HR仅表示V和R之间的定量关系，而不是大速度是由于长距离引起的。
对于任何星体，让速度为v，现在是r，然后恒星运动过程的时间t是所需的宇宙年龄，t = r/v
将问题替换为条件v = hr到上述公式，以达到宇宙的年龄t = 1/h
将哈勃常数h = 3×10-2m/s·光年龄放入上述公式中，并获得t = 1010。
评论许多学生遇到了如此完全陌生和尖端的测试问题，对自己缺乏信心，并认为他们从未见过这样的问题，老师从未谈论过这些问题，因此他们无法做到这一点，所以他们放弃了态度。 。实际上，只要您冷静下来并输入问题，您使用的物理知识就非常简单。了解这种问题的因果关系是解决问题的关键。
示例2（2002年国家科学的大学入学考试综合问题）（蹦床对运动员的影响）蹦床是一项体育赛事，运动员在紧密而弹性的网上跳跃，滚动并进行各种空中运动。它的质量为60公斤，运动员从距离水平网状表面320万的高度自由掉落，并沿垂直方向跳回距水平网状表面5.0m的高度。众所周知，运动员接触网的时间为1.2s。如果在此期间对运动员作用的力被视为恒定力，请找到该力的大小（G = 10m/s2）。
分析将运动员视为质量M的颗粒，从H1的高度下降，而速度V1 =（向下）的大小首次接触网。
弹跳后达到的高度为H2，速度就在网格之外
v2 =（向上），速度的变化量ΔV= v1 + v2（up），ΔT表示运动员接触净的时间，然后ΔV=aΔt。在接触过程中，运动员接收到向上的弹性力F和向下重力mg。根据牛顿的第二定律，F-MG = MA。
从上述解释
f = mg+m·（+）/ΔT，
替代号为f = 1.5×102n。
评论这个问题与传统问题的物理模型相同，在该问题上，球落在地面并再次弹跳，但是将蹦床运动中的情况提高了，这增加了问题的实用性和乐趣。这个问题将网络对运动员的力量视为恒定力，因此牛顿的第二定律可以与均匀的速度运动公式相结合来解决。在实际情况下，力应该是可变的力，因此获得的是在接触时间期间网络对运动员的平均力。
示例3（训练事故测试）在一个城市中，一辆汽车在一条笔直的道路上以恒定的速度向东驾驶，游客从Zebra Crossing从南到北的道路越过道路。当汽车司机发现游客通过位置D经过时，他在0.7秒后紧急做出了反应和刹车，但他仍然击中了正在步行到位置的游客。这辆车终于在位置C停了下来，如图所示。为了确定汽车的驾驶员是否超速驾驶，游客是否过速，警察派出一辆警车在同一条道路的同一条路上以法定最大速度VM = 14.0m/s开车，在造成事故紧急制动器的汽车的起点A，并在14.0m后停止。在事故现场，测量= 175m，= 14.0mkaiyun全站app登录入口，= 2.6m。造成事故的汽车的制动性能很好，请问：
（1）导致事故的汽车的初始速度VA有多大？
（2）游客过马路的速度有多快？
分析
（1）导致事故的警车和刹车后进行统一减速运动。加速度的大小与汽车质量无关。警车和导致事故的汽车的加速幅度可以视为平等。
对于警车，有VM2 = 2；对于导致事故的汽车，有VA2 = 2S'，然后VM2/VA2 = S/S'，即VM2/VA2 = S/（+）= 14.0/（17.5+14.0），SO M/s。
（2）对于导致事故的汽车，V02 = 2S∝S获取VA2/VB2 =（+）/=（17.5+14.0）/14.0。因此，导致事故B的汽车速度为B = Va = Va = 14.0m/s。
从制动点到汽车事故点的时间T1为T1 = 2 /（VA+VB）= 1s，驾驶员的反应时间T0 = 0.7S，因此越过道路V'= /T0的游客速度+ t1 = 2.6/（0.7 + 1）≈1.53m/s。
扩展：澄清物理力学中的知识点
1。机械师的建立
力学的演变可以追溯到很长一段时间，而其他物理学的其他分支直到最近几个世纪才显着发展。原因是由人们对客观事物的理解决定的。在日常生活和生产劳动中，与宏观物体的运动是最简单的。最基本的运动是对象位置的变化，这称为机械运动。我们注意到，建立力学的驱动力来自人们对机械运动的研究，也就是说，力学的对象是机械运动的客观定律和应用。理解这些内容后，您可以对主要力学有明确的线索，即对物体运动定律的研究。首先，它涉及对物体在时空的位置变化之间的关系，然后解释张力之间的关系，然后促进并建立基于运动和力量的完整的机械理论。正是为了实现上述目的，在研究过程中，我们需要不断介绍新的物理概念和方法。在这里，可以逐步改进和反映“事物”和“原因”以及严格的逻辑系统的思维过程。 。澄清上述观点可能会使我们在学习和审查过程中不直接接受它们。机械复制，但自然流动。
让我们走进机械师的大门，看看它的宫殿有多宏伟。静态研究对象的最简单状态：简单状态：固定或统一线性运动。它还解释了解决机械问题的最基本方法，例如应力条件和力合成的分析和治疗方法。力分解和正交分解。应该认识到，这些方法在整个力学中运行，对于我们研究机械运动定律而言是必不可少的手段。运动学的主要任务是研究物体的运动，但不涉及其运动的原因。牛顿运动定律的建立为研究力与运动之间的关系，即动态奠定了坚实的基础。在这一点上，从理论上讲，可以解决各种运动。但是，毕竟，物体的运动存在复杂的问题，例如碰撞。罢工，改变力等根本无法解决。机械建筑的建筑商从新的角度就对物体的运动定律进行了全面的了解。深入的讨论揭示了力与运动之间的新关系。例如，力在空间上的积累和时间积累的时间和时间的冲动，这是解决机械问题的其他两种方法 - 功能关系和动量关系。它们与牛顿的运动定律一起，形成了三腿三脚架。
2。引入机械概念
如前所述，力学的研究对象是机械运动及其应用的客观定律。为了实现这一目标，我们需要不断介绍许多概念。以运动学部分为例，了解引入力学概念的动机和方法，这无疑将对机械师的审查有很大好处。
让我们研究在直线上行驶的汽车。第一个问题是如何在不同时刻确定汽车的位置。为了准确确定汽车的位置，我们可以将汽车视为一个点，以便引入粒子的概念。同时，参考对象的引入是自然的，也就是说，在参考对象上建立了直线坐标，并且具有正符号和负符号的值可用于准确描述汽车的位置。然后，由于汽车位置需要连续变化，因此还引入了位置变化解析，并且在此不重复速度的引入。在学习物理学的过程中，可以说这类问题无处不在。因此，只有通过理解引入某个概念的真正意图，才能对要研究的问题有深入的理解，并且可以说一个人真正掌握了一个物理概念。在物理学中，引入概念的方法完全反映了物理学的研究方法，例如：使用比率定义物理量。该方法在整个物理学中具有非常典型的意义。
掌握概念的来龙去脉并准确定义它，这显然非常重要，这可以避免在某些类似的概念中混淆。例如力量和冲动。动能和动量。加速度和速度等。学习物理学中所谓的“清晰概念”是含义。
iii。机械定律的应用
物理概念的有机组合构成了物理的精彩定律。因此，一个明确的概念是掌握法律的重要先决条件。例如，牛顿的第二定律是基于武力的。质量和加速度由三个数量组成。力学中的重要定律和定理是：牛顿1。2。三个法律；机械能保护定律；势头保护定律；普遍重力定律；动量和动能定理定理。掌握法律不是基于记忆的，但是将其应用于实际问题很重要。例如，牛顿的第二定律在形式上并不复杂，但是许多学生在解决连接机构的问题时始终无法掌握这三个数量之间的“相关性”。在这里，我们可以举个例子。水平平滑轨道上有一辆小型汽车，该轨道会遭受恒定的水平张力。如果将物体固定在小型汽车上，那么小型汽车加速会减少的原因是什么？普遍的答案显然是：外力保持不变，质量变得更大。但是，如果答案是正确的，那是正确的吗？由于研究对象的选择不同，这显然是不同的结果。在这里，确定研究对象和公式的各种数量之间的对应关系起着关键作用，这也是牛顿第二定律应用的重要联系。
在运动法律和动态关系时，应该关注和考虑解决问题时应该有很多事情。例如，在恒定的循环运动中，我们似乎并未清楚地指出哪种公式属于运动关系，哪些公式属于动力学关系，但它们可能会使人们在实际问题中混淆人们。例如：将一个小球绑在光滑的水平面上，以执行均匀的圆形运动。从公式V = 2NR/T中，我们可以知道，如果增加速率V，则可以减少周期t。但是，当卫星以均匀的圆形运动绕地球移动时，我们无法通过增加V来改变周期t。如果仅在v = 2nr/th下进行，则一定会感到困惑。原因是动态被忽略，即前者和后者之间的最大区别是中心力的差异。一种是绳索的弹性力，当r不变时，它可以任意提供不同的张力。另一个是通用引力，当r恒定时，其幅度将是恒定的。在此类问题上，最简单的事情是单方面的错误。例如，保存机械能量和动量保护的两个重要机械定律。我们是否了解保护条件，我们可以灵活地应用它吗？我们知道，机械能保护的条件是“只有重力确实有效”。有些人立即得出这样的结论：当重力无法正常工作时，例如机械能不能保存，例如光滑的水平平面上的均匀线性运动。这种错误的原因是，只关注物理定律的字面表达，而最重要的是要深入了解其内涵。例如，动量保护定律的含义是，当满足保护条件时，系统不受外部力量或外部力的联合力量的约束，而动量仅在系统内传播，而动量则在系统内传播总动量保持不变。
最后，让我们谈谈动能定理和动量定理。观察其形式kaiyun.ccm，可以发现每个定理涉及两个状态数量和一个过程数量。请注意，这应该是正确应用定理的关键。我们也可以将状态视为一点点，而过程是一条线。应用时，必须是“两个点和一行”，即状态数量和过程数量必须对应。这也是两个定理之间的相似性。至于他们，我不会谈论这里的区别。
从上面的讨论中，我们可以看到，知道如何使用它们的物理定律的应用无法满足，但是应该了解它们在许多方面的适用条件中所包含的深层含义和物理意义。只有这样，我们才能实现灵活地使用物理定律解决问题，屈服和对变化做出反应而不改变的目标的目标。
4。逻辑推理在物理中的应用
可以说逻辑推理在机械上无处不在。严格的逻辑推理是正确使用物理定律解决问题的唯一方法。让我举一个例子：移动曲线的对象必须受外部力量。逻辑推理过程如下：曲线的速度方向沿轨迹的切线向移动，并且曲线切线方向的每个点都不同，因此曲线的速度方向必须连续。多变。由于向量，曲线必须是可变的速度运动，并且必须加速。从牛顿的第二定律来看，我们可以看到它必须受到外部力量。当然，实际问题似乎并不是那么复杂，但是当您仔细思考时，只是思考过程相对较快。另一个例子：如果联合外力在对象上完成的工作不是零，则对象的动量肯定会改变，并且对象的动量将会改变，并且对象的动量不一定会完成所做的工作用对象。该主张仍然可以通过逻辑推理来解释。根据动能定理，当用外力完成工作时，物体的动能将不可避免地改变，因此，如果速率发生变化，势头将不可避免地改变。相反，如果体积变化，动能不一定会改变（动量是矢量，动能是标量），那么外力不一定确实有效。并不难看到对概念和牢固掌握规则的明确理解可以通过严格而正确的逻辑推理和足够的补充来实现。如果学生更多地关注。如果您付出更多的努力，您一定会受益匪浅。
