力學在生活中的應用2000字篇一：力學在生活中的應用

力學在生活中的應用

通過這幾天教授們的講解，不僅使我明白了自己專業的開展方向，同時也讓我明白了力學在消費生活中的重要性，生命本來就充滿了無數的巧合，不記得是哪位教授說過“不是你選擇了力學，而是力學選擇了你〞，或許我能來到這個專業，遇到這些同學和教授們就是一種緣分，珍惜這緣分，同時去熱愛一個專業。力學是一門根底科學，它所說明的規律帶有普遍的性質．為許多工程技術提供理論根底。力學又是一門技術科學，為許多工程技術提供設計原理，計算方法，試驗手段．力學和工程學的結合促使工程力學各個分支的形成和開展．

力學按研究對象可劃分為固體力學、流體力學和一般力學三個分支．固體力學和流體力學通常采用連續介質模型來研究；余下的部分那么組成一般力學．屬于固體力學的有彈性力學、塑性力學，近期出現的散體力學、斷裂力學等；流體力學由早期的水力學和水動力學兩個分支集合而成，并衍生出空氣動力學、多相流體力學、滲流力學、非牛頓流體力學等；力學間的穿插又產生粘彈性理論、流變學、氣動彈性力學等分支．力學在工程技術方面的應用結果那么形成了工程力學或應用力學的各種分支，諸如材料力學、構造力學、土力學、巖石力學、爆炸力學、復合材料力學、天體力學、物理力學、等離子體動力學、電流體動力學、磁流體力學、熱彈性力學、生物力學、生物流變學、地質力學、地球動力學、地球流體力學、理性力學、計算力學等等。

教授們研究的方向覆蓋了力學大局部分支，這也給了我們繼續深造的有利條件，有的時候看著教授們的研究成果和所做的工程也會想，是不是有一天自己也能完成這樣的工作。從亞里士多德時代的自然哲學，到牛頓時代的經典力學，直至現代物理中的相對論和量子力學等，都是物理學家科學素質、科學精神以及科學思維的有形表達。隨著科技的開展，社會的進步，物理已滲入到人類生活的各個領域。

物理學作為一門最根底的自然學科，貫穿著人類文明的開展歷程，從遠古燧人氏鉆木生火到如今的信息化社會的建立，都少不了物理的參與。燧人鉆木取火的根本原理正是摩擦生熱原理，在熱量積蓄到一定程度時就可以使木頭與氧氣發生劇烈反應產生火焰。而物理在如今的生活中擁有著更加廣泛的應用，小到我們的生活，大至航空航天，人走路是利用了鞋與地面的摩擦力，向后蹬是給地施加了一個向后的作用力，然后由于物體間作用力是互相的，所以地也給人一個向前的作用力。給氣球充上密度比空氣小的氣體，如氫氣、一氧化碳，

氣球就會受到空氣對它的向上的大于其本身重力的力，然后我們就看到氣球飛向空中。

因為重力，我們無論離地面多遠，都不必擔憂會在太空中飄浮，終有落到地面的時刻。又因為重力，人類想要飛的夢想還沒實現，而飛船衛星的起飛是花費的宏大的能量才克制重力的影響。當別人用手打你肩膀的時候，你受到了他給你的作用力，但是你的肩膀也打了他。兩個力是一樣的，只不過因為壓強的不同，產生的效果也就不一樣。

力學知識在日常消費、生活和現代科技中應用非常廣泛，主要有〔1〕體育運動方面：如跳高、跳水、體操、鉛球、標槍等；〔2〕天體物理方面：如天體的運行、一些星體的發現、人類的太空活動等；〔3〕交通平安方面：汽車制動、平安間隔、限速等。

1．重力的應用我們生活在地球上，重力無處不在。如工人師傅在砌墻時，常常利用重錘線來檢驗墻身是否豎直，這是充分利用重力的方向是豎直向下這一原理；羽毛球的下端做得重一些，這是利用降低重心使球在下落過程中保護羽毛；汽車駕駛員在下坡時關閉發動機還能繼續滑行，這是利用重力的作用而節省能源；在農業消費中的拋秧技術也是利用重力的方向豎直向下。假設沒有重力，世界不可想象，水不能倒進嘴里，人們起跳后無法落回地面，飛舞的塵土會永遠漂浮在空中，整個自然界將是一片混濁。在講授重力時，要讓學生展開熱烈的討論，充分挖掘學生的想象力，知道重力與我們的消費生活實際親密相關。

2．摩擦力的應用摩擦力是一個重要的力，它在社會消費生活實際中應用非常廣泛。如人們行走時，在光滑的地面上行走非常困難，這是因為接觸面摩擦太小的緣故；汽車上坡打滑時，在路面上撒些粗石子或墊上稻草，汽車就能順利前進，這是靠增大粗糙程度而增大摩擦力；鞋底做成各種花紋也是增大接觸面的粗糙程度而增大摩擦；滑冰運發動穿的滑冰鞋安裝滾珠是變滑動摩擦為滾動摩擦，從而減少摩擦而增大滑行速度；各類機器中加光滑油是為了減小齒輪間的摩擦，保證機器的良好運行。可見，人類的消費生活實際都與摩擦力有關，有益的摩擦要充分利用，有害的摩擦要盡量減少。

3．彈力的應用利用彈力可進展一系列社會消費生活活動，力有大小、方向、作用點。如高大的建筑需要打牢根底，橋梁設計需要準確計算各部分的受力大小；拔河需要用粗大一些繩子，防止拉力過大導致斷裂；高壓線的中心要加一根較粗的鋼絲，才能支撐較大的架設跨度；運發動在瞬間產生的爆發力等等。

力學在日常生活中扮演著重要角色，同樣力學也在工程建立中有著至關重要的地位。人類在遠古時代就開場制造各種器物，如弓箭、房屋、舟楫以及樂器等，這些都是簡單的構造。隨著社會的進步，人們對于構造設計的規律以及構造的強度和剛度逐漸有了認識，并且積累了經歷，這表如今古代建筑的輝煌成就中，如埃及的金字塔，中國的萬里長城、趙

州安濟橋、北京故宮等等。盡管在這些構造中隱含有力學的知識，但并沒有形成一門學科。

隨著人類的進步開展，人們逐漸從這些構造和理論中總結經歷，開展成現代的力學理論與方法。這些理論和方法幾乎被應用到了沒所有的領域。

建筑的開展和力學是密不可分的，可以說沒有可靠的力學與構造分析就沒有平安而又實用的優秀建筑。尤其是對于現代建筑的意義更為重要，每一座好的建筑在建造前都要通過很屢次的實驗驗證與平安評估，否那么將產生諸多不好的后果，損失難以估計。首先是建筑構造的合理性，如何在實際情況下選取適宜節省材料的構造方式完成工程很重要。尤其要考慮到平安因素，從整體的靜力分析到有線單元的桁架與混泥土構造、再到外部環境因素，如風載荷、地震波、特殊場地的特殊設計要求等，這些都是我們要關注的。

其次是建筑物材料的選取應得當，這對建筑物質量和性能將產生本質的影響。不同的材料有著不同的強度、剛度、穩定性及疲勞破損等，在工程應用中要通過各種計算和軟件建筑工程申請認證及實驗進展模擬，使材料在實際環境中平安正常的工作，如上圖便是對房屋桁架的測試。如何用最少的材料建造最平安實用的房屋是有一套完好有序的過程的，通過對建筑構造模型的力學分析，如它的抗彎才能、實用載荷大小、彈性性能、震動要求等。尤其在一些大型橋梁建筑中使用的鋼構造梁和拉桿等，在長期的負載作用下如何保持構造的受力平衡和穩定，在建造過程中的步驟和難點都應該預計的到，如鋼筋混泥土的選擇，斜拉桿的分布及個數的多少，這些都對工程的施工和壽命有影響。所以做工程建造前必須有著嚴密的計算分析與可能出現情況的充分準備及解決方案，這是每個工程建立人員必備的素養。

最后是對工程實際環境的考察和科學估計。如高原與平原的不同。高山與土層的分布、風載荷地震雨水冷濕等自然因素的考量。有些甚至要考慮到特殊的人文需要，如建造地鐵，我們必須避開高大建筑層和易塌方段，建在核電站的建筑等等，在這些工程構造中表達出一個有一個特殊的標準和要求，如左圖的青藏鐵路建立，為了保證鐵路地基的常年冷凍狀態，在鐵路兩旁的地基中插入了數千根散熱棒，否那么地基會有于長期的

工作解凍坍塌裂縫等只是鐵軌受力不均，進而可能造成不可預計的損失。這些都是要在實際工程重要考慮和解決的問題，只有正確的通過各種科學手段我們才能把一座座優美鞏固的建筑呈如今大地上。

力學是美麗的也是要我們認真對待的，他幾乎應用到了所有角落，我們作為力學學習者，掌握最根本的分析方法和培養良好的科學習慣尤為重要，并為以后的學習和工作打下堅實根底。

篇二：力學在生活中的應用

淺談生活中的力學知識

姓名：白玉川

學號：202205507

班級：2022055

專業：工程力學

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目錄：

摘要關鍵詞一、江河大堤與水庫大壩二、世界上最大的風力發電機-SL5000三、潛水艇和魚如何實現上浮和下沉四、彈性力學對跳板的解釋五、小結參考文獻淺談生活中的力學知識

摘要：生活中很多事情都可以用力學的觀點去解釋，而關于這方面的書卻很少，我認為我們學生應該學以致用，多用力學的觀點看問題，這樣也能使我們的理論知識得以提升，本文從前人的實驗數據和生活中的實例進展分析，從而說明只要我們以力學的觀點看問題，生活中就處處有力學的存在。

關鍵詞：生活實例材料力學構造力學彈性力學流體力學

一、江河大堤與水庫大壩

一般江河大堤和水庫大壩的橫截面如圖1甲、乙所示。

比較上面兩圖，不難發現，它們的共同之處都是上窄下寬，

不同的是江河堤

的迎水面坡度緩，背水面坡度陡，而水庫壩那么恰恰相反，擋水面坡度陡，背水面坡度緩。

1、為什么江河大提與水庫大壩都修成上窄下寬

無論是江河大堤，還是水庫大壩都修成上窄下寬，其目的主要是為了“三防〞。1、防水壓：根據液體內部壓強公式ｐ＝ρgh可知，堤壩內的水越靠近堤壩底，水深ｈ越大，水產生的壓強也越大．堤壩下寬能承受較大的水壓，確保堤壩的平安。2、防滲漏：堤壩下部受水的壓強越大，水越容易滲進壩體．把下部修得寬些，就可以延長堤壩內水的浸透途徑，增大浸透阻力，從而進步堤壩的防浸透性能。3、防滑動：堤壩內水的壓力總有將大堤向外程度推動和將大壩推向下游的運動趨勢，堤壩基底需要有與之抗衡的靜摩擦力，才能保持堤壩平衡。將堤壩下部修寬既可增大壩體的重力，也可增大迎水面〔擋水面〕上水對壩體豎直向下的壓力，因此，可以增強壩體與壩基間的最大靜摩擦力，到達防止堤壩滑動的目的。

2、為什么江河大堤和水庫大壩兩邊的坡度陡緩狀況修得恰恰相反

對于兩岸攔水的大堤來說，奔騰的江河水的沖擊力方向朝下游，水對堤壩的作用力主要是壓力，如圖2甲、乙所示，水的壓力垂直于堤面，根據力的分解知識有，F對于水庫大壩受力分析，如圖3所示，根據液體壓強公式ｐ＝ρgh，水庫大壩的擋水面各處承受的壓強跟水深成正比，呈三角形分布，故總水壓力通過壓強的三角形分布距壩底Ｈ／3

。設水庫大壩的總重力為Ｇ，重心在Ｏ′處，為便于

分析，設水庫中水對大壩的總壓力Ｆ程度向外〔大壩

外側〕，如右以下圖所示．因受水的壓力Ｆ的作用，壩

體會以水庫外側大壩的壩腳Ｏ為支點有沿順時針方

向傾覆的趨勢，其傾覆力矩為ＭＦ＝Ｆ×Ｈ／3。而

大壩依靠自身的重力Ｇ產生的抗傾覆力矩ＭG＝Ｇｄ。

把壩體修得沿背水面坡度緩一些，可以到達既增大重力，又增大力臂ｄ的效果，從而到達增大抗傾覆力矩ＭG的效果。

由此可見，在不增加建立大堤和大壩的土石方，用料及造價一樣的前提下，迎水面比背水面緩的江河大堤更結實，擋水面比背水面陡的水庫大壩更穩定。

二、世界上最大的風力發電機-SL5000

2022年8月，海上最大風力發電機SL5000在上海杭州灣東海大橋風電場安裝成功。SL5000是目前世界上安裝最大的風力

發電機，設計壽命20年，最終將從空氣中

獲取4億千瓦時的電能。

眾所周知，獲取風能的方式是目前對自然界

影響最小的。但是作為世界上最大的風力發電機，

同時又要安裝在每年都有幾個月是臺風肆虐的季節的杭州灣，因此，葉片的質量事關重大。下面簡單談一下力學知識在葉片制造過程中的重要性。

葉片。因為葉片的長度超

過60米，又要在殘酷的環境

中經受考驗，所以葉片要求要

有最大的強度和最輕的重量。

又因為葉片的形狀根據流體

力學設計為了獲得最大的動力為不規那么的形狀，所

以最終選擇制造葉片的材料是玻璃鋼，也就是環氧

樹脂中參加編織物的復合材料。

然而根據力學知識設計制造出葉片樣品之后，

最重要的程序就是進展樣品檢測，

結合計算機分析

出葉片構造中各個位置的受力情況。在這個過程開場之前首先要在葉片各個部位貼上應力感應器，以此來觀察葉片內細微應力的變化。在實驗室模擬自然界最強的力量來考驗葉片，葉片20年的設計壽命等于施加大荷載振動400萬次，如今在一樣荷載下讓葉片振動500萬次，振動完成后檢查葉片內部破損的情況，以此來確定葉片是否到達了設計要求。

三、潛水艇和魚如何實現上浮和下沉

潛水艇是通過改變自身

的重力來實現上浮和下潛。

潛艇主壓載水艙水增多

時，增加重量，當重量大于

水所產生的浮力時，即從水

面潛入水下。用壓縮空氣把主壓載水艙內的一部分水排出，重量減小，當自身重力小于水產生的浮力時，即從水下浮出水面。艇內設有專門的裝置調整水艙，用于注入或排出適量的水，以調整因物資、彈藥的消耗和海水密度的改變而引起的潛艇水下浮力的變化。艇首、艇尾還設有縱傾平衡水艙，通過調整首、尾平衡水艙水量以消除潛艇在水下可能產生的縱傾。

而魚不同，它是靠改變自身體積，而改變自身密度來實現上浮和下潛的。魚想下潛時，魚就把魚鰾內的一部分氣體排出體外，體積減小，密度增大，當密度大于水的密度時，魚就潛入水下。當魚想浮上水面時就把鰓濾出的一部分氣體放入魚鰾內，魚體積就會增大，當魚密度小于水密度時，魚就會浮出水面。

四、彈性力學對跳板的解釋

4.1在奧運期間，我國健兒在跳水中獲得

優異成績，那么怎樣用力學的觀點分析跳板

的受力，并用彈性力學來驗證結果是否正確。

4.2彈性力學也稱彈性理論，主要研究彈

性體在外力作用或溫度變化等外界因素下所

產生的應力、應變和位移，從而解決構造或機械設計中所提出的強度和剛度問題。

篇三：工程力學在生活中的應用

工程力學在生活消費中的應用

摘要：本文從構造力學的開展史和學科體系，來闡述工程力

學在生活消費中的應用。

關鍵詞:工程構造受力強度

構造力學主要研究工程構造受力和傳力的規律，以及如何進

行構造優化的學科。工程構造是可以承受和傳遞外載荷的系統，包括桿、板、殼以及它們的組合體，如飛機機身和機翼、橋梁、屋架和承力墻等。構造力學的任務是研究工程構造在外載荷作用下的應力、應變和位移等的規律；分析不同形式和不同材料的工程構造，為工程設計提供分析方法和計算公式；確定工程構造承受和傳遞外力的才能；研究和開展新型工程構造。

觀察自然界中的天然構造，如植物的根、莖和葉，動物的骨骼，蛋類的外殼，可以發現它們的強度和剛度不僅與材料有關，而且和它們的造型有親密的關系，很多工程構造就是受到天然構造的啟發而創制出來的。構造設計不僅要考慮構造的強度和剛度，還要做到用料省、重量輕．對某些工程來說減輕重量尤為重要，比方飛機重量的減輕就可以使飛機航程遠、上升快、速度大、能耗低。

構造力學的開展簡史：隨著社會的進步，人們對構造設計的規律以及構造的強度和剛度逐漸有了認識，并且積累了珍貴的經歷，這表如今古代建筑的輝煌成就中，如埃及的金字塔，中國的萬里長城、趙州安濟橋、北京故宮等等。盡管在這些構造中隱含

有力學的知識，但并沒有形成一門學科。就根本原理和方法而言，構造力學是與理論力學、材料力學同時開展起來的。所以構造力學在開展的初期是與理論力學和材料力學交融在一起的。到19世紀初，由于工業的開展，人們開場設計各種大規模的工程構造，對于這些構造的設計，要作較準確的分析和計算。因此，工程構造的分析理論和分析方法開場獨立出來，到19世紀中葉，構造力學開場成為一門獨立的學科。19世紀中出現了許多構造力學的計算理論和方法。法國的納維于1826年提出了求解靜不定構造問題的一般方法。從19世紀30年代起，由于要在橋梁上通過火車，不僅需要考慮橋梁承受靜載荷的問題，還必須考慮承受

動載荷的問題，又由于橋梁跨度的增長，出現了金屬桁架構造。從1847年開場的數十年間，學者們應用圖解法、解析法等來研究靜定桁架構造的受力分析，這奠定了桁架理論的根底。1864年，英國的麥克斯韋創立單位載荷法和位移互等定理，并用單位載荷法求出桁架的位移，由此學者們終于得到理解靜不定問題的方法。根本理論建立后，在解決原有構造問題的同時，還不斷開展新型構造及其相應的理論。

19世紀末到20世紀初，學者們對船舶構造進展了大量的力學研究，并研究了可動載荷下的粱的動力學理論以及自由振動和受迫振動方面的問題。20世紀初，航空工程的開展促進了對薄壁構造和加勁板殼的應力和變形分析，以及對穩定性問題的研究。同時橋梁和建筑開場大量使用鋼筋混凝土材料，這就要求科

學家們對鋼架構造進展系統的研究，在1914年德國的本迪克森創立了轉角位移法，用以解決剛架和連續粱等問題。后來，在20～30年代，對復雜的靜不定桿系構造提出了一些簡易計算方法，使一般的設計人員都可以掌握和使用了。到了20世紀20年代，人們又提出了蜂窩夾層構造的設想。根據構造的"極限狀態"