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物理學在工程技術中的應用

發布時間:2021-06-17 07:42:45

❶ 物理學在生產生活中的應用

一、力學知識的廣泛應用
比如奧運會里的各種運動,都是力與身體的完美結合 摩擦力的應用
摩擦力是一個重要的力,它在社會生產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十分困難,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;滑冰運動員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;各類機器中加潤滑油是為了減小齒輪間的摩擦,保證機器的良好運行。可見,人類的生產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。
二、熱學知識的應用 熱學:
比如我們燒開水,是用火給水加熱,而且水到100攝氏度會沸騰,都用的是熱學知識。蒸汽機就是運用了這個原理 天氣的陰晴、冷暖與人類的各類活動息息相關,包含了很多的物理熱學知識。如人們常喝開水、吃熟食,需要對水和食物進行加熱,而加熱過程中就需知道燃料燃燒或電力加熱的基本知識;炎熱的夏天在地上撒些水,靠水分的蒸發達到降溫的目的;嚴寒的冬天如何保暖,汽車發動機常用水來散熱,保護秧苗不被凍壞而往往採用在夜間向稻田裡灌水,都充分利用了水的比熱大這一特性;水稻生長在夏季,是由於水稻是喜高溫的植物;各種機械軸承、火車輪箍的製造是充分利用固體的熱脹冷縮原理。這些都是熱學知識在生產生活中的重要應用。
三、光、聲現象的應用
人類生存需要光。白天靠陽光,夜間需要燈光,設想宇宙無光,整個世界將陷入一片漆黑,所有生物將無法生存,由此可見光的重要性。然而光到底遵循什麼規律,人類怎樣利用這些規律為自己服務,這是人類研究光的目的所在。如日

月食現象中遵循的是光在同一均勻介質中沿直線傳播;教室里通常用日光燈管而少用白熾燈,除為了節省能源外,更重要的是白熾燈這種光源容易形成陰影,而日光管是平行光,可以避免陰影使我們能夠很好的工作學習;夜間行駛的汽車內不開燈是為了避免擋風玻璃反射光而影響駕駛員的視線,汽車的反光鏡用凸鏡而不用平面鏡是為了擴大觀察范圍,近視眼病人要佩戴凹透鏡是為了矯正物體成像在人的視網膜上,手電筒能「收光」是利用凹透焦點發出的光能平行射出。另外,教室的長度限制10m左右是避免原聲、回聲兩次聲音,從而使兩種聲音疊加在一起,加強原聲;兩山距離和海底深度的測定也是利用聲音的傳播原理。
四、電學知識的應用
比如我們的生活越來越好,基本人人都可以用到手機,而手機發送,傳播和接受信號用到的就是電磁波傳播的原理。試想如果沒了手機,我們的生活會變成什麼樣呢!
自法拉發現電磁感應現象以來,人類進入了電氣化時代。從生活用電到交通運輸、工廠企業用電,都來源於發電機,電已成為人類必不可少的主要能源。在我們的生活中,隨處可見電的應用。如夜間走路用的手電筒,它是將化學能轉化為電能;干電池不會發生觸電事故,而照明用電如使用不當,將會危及我們的生命安全,這是因為不高於36V的是安全電壓,而照明電路的電壓是220V,遠遠高於安全電壓;煮飯用電飯煲、電炒鍋是將電能轉化為內能,電力機車的行駛也是靠電能,一切家用電器都需要電。假設沒有電,電動機將不能轉動,電力機車不能行駛,電器都不能工作,人類社會將會倒退。因此,電是人類的好夥伴,只要我們嚴格遵循安全用電原則,我們就可以馴服它,利用它為人類服務。
物理學在各個領域,在生活中占據了重要地位,由於本人能力有限,更多的相關物理應用還有很多未能知曉,總之,物理學處處為人類提供著方便,為祖國發展做著巨大貢獻。
綜以上論述,物理學引領和推動著廣義的物理科學、生命科學、信息科學、材料科學、地球科學、思維科學、哲學等等。物理學自其誕生便作為一門能夠不斷改寫和更新人類文明的學問而存在並不斷豐富發展著;它對人類社會進步的貢獻是每一位科學家有目共睹的。物理學不僅滿足了人們探索未知世界的好奇心與求知慾,同時在其理論發展過程中對工業科技進步及其它自然科學發展潛移默化地起著舉足輕重的作用。物理學的發展,不僅為人類物質生產開拓了新的空間,而且為人類精神世界積淀了豐富的寶藏,對人類社會的生產方式、生活方式和思維方式產生了深遠的影響。

❷ 現代物理學在航天技術中的應用

我國航天技術持續的不斷發展,為我國空間科學的發展以及空間探測奠定堅實的基礎。空間的物理學研究將不僅帶動我國基礎科學研究,而且將引領我國航天技術水平的進一步提高,有效促進空間科學與航天科技水平的協調發展。自上世紀90年代開始,我國利用「神舟」號飛船和返回式衛星,在空間材料和流體物理以及空間技術研究等領域開展了大量實驗研究,取得一批重要成果。根據我國空間科學中長期發展規劃,將利用返回式衛是進行微重力科學實驗,同時探討進行引力理論驗證的專星方案。空間的物理學研究涉及空間基礎物理、微重力流體物體、微重力燃燒、空間材料科學和空間生物技術等學科領域。空間基礎物理涉及當今物理學的許多前沿的重大基礎問題,在科學上極為重要,在我國還是薄弱領域。隨著我國經濟實力的增長,應該適時地安排引力理論家驗證的專星研究。 一、空間引力實驗與引力波探測基礎物理實驗研究

檢驗現有引力理論的假設和預言、尋找新的相互作用和引力波探測將為認識引力規律和四種相互作用的統一理論提供實驗依據。加強空間引力實驗和空間天文觀測對於我國在空間基礎科學領域參與國際競爭和發展高新空間技術具有重要牽引意義。與會專家認為應開展如下研究工作:

1、空間等效原理實驗檢驗(TEPO);

2、空間微米作用程下非牛頓引力實驗檢驗(TISS);

3、激光天文動力學空間計劃(ASTROD);

4、空間引力波探測。

二、空間的冷原子物理和原子鍾研究

冷原子和玻色愛因斯坦凝聚是當代物理學中最活躍的領域之一,它為探索宏觀尺度上物質的量子性質提供了獨一無二的介質。該領域的研究可以加深人們對基本物理規律的理解,同時具有重要的應用前景。此外,高准確度的時間頻率標準是精密測量和探索研究基本物理問題的關鍵和基礎,在應用技術上均佔有是十分重要的地位。微波原子鍾與光鍾在空間物理有著廣泛的應用前景,它不僅可以改進衛星定位導航系統,而且在深空跟蹤和星座定位等深空科學上有著不可替代的作用。為了突破地面實驗的溫度極限和空間尺度,增加測量時間,以便進行更高精度的測量和探索新的物理現象,在微重力環境下進行冷原子物理實驗是非常必要的。專家建議開展如下研究工作:

1、空間實驗室中的物質波及其相乾性研究;

2、微重力條件下用冷原子和玻色愛因斯坦凝聚探索物理極限;

3、空間超高精度微波原子鍾;

4、空間高精度光鍾。

三、微重力流體物理

微重力流體物理是微重力科學的重要領域,它是微重力應用和工程的基礎,人類空間探索過程中的許多難題的解決需要藉助於流體物理的研究。在基礎研究方面,微重力環境為研究新力學體系內的運動規律提供了極好的條件,諸如非浮力的自然對流,多尺度的耦合過程,表面力驅動的流動,失重條件下的多相流和沸騰傳熱等。近年來,復雜流體(軟物質)的力學和物理學,接觸角、接觸線和浸潤現象等與物理化學密切相關的領域也越來越受到關注。微重力流體物理所涉及的許多過程與微尺度流動中的過程有許多相似性,引起人們的興趣。以中科院力學所國家微重力實驗室為主的流體物理研究在國際上取得了一席之地。專家建議開展簡單流體、復雜流體、微重力氣液兩相流動與傳熱研究等研究工作。

四、空間材料科學

空間材料科學曾是微重力科學中耗資最大的領域,材料科學各分支領域的學者都希望在空間微重力環境中去研究凝固過程的機理和制備高質量的材科。空間微重力環境是制備、研究多元均勻塊體材料的最佳場所,其主要特徵就是消除了因重力而產生的沉降、浮力對流和靜壓力梯度。由於浮力減弱,密度分層效應的消失,可以使不同密度的介質均勻地混合。由於空間微重力環境中靜壓力梯度幾乎趨於零,而能提供更加均勻的熱力學狀態。這種條件更有利於研究物質的熱力學本質和流體力學本質,探索、研製新型的材料和發現材料的新功能。目前空間材料科學研究的重點是利用空間實驗的成果改進地面材料制備技術,以及利用空間微重力環境測量高溫熔體的輸運系數。在國際空間站的歐洲和日本壓力艙中,都有材料研究的專櫃。由於空間政策的調整,美國的空間材料科學研究計劃己基本取消。我國空間材料科學在林蘭英先生的倡導和指導下,一批學者積極參與,取得了重要學術成果。

與會專家認為,利用微重力環境進行材料科學研究,不僅可以發展材料科學理論,還可發展新型材料和新型加工工藝。微重力環境可以制備出一些比地面更好的高品質材料,空間材料科學的進展及空間材料制備的技術可以改進空間和地面的材料加工,特別是為地面的晶體生長和鑄造技術提供幫助。空間材料科學涉及的領域有金屬材料、半導體材料、光學晶體材料、納米材料和高分子與生物醫學材料等。與會專家建議,在加強地基研究和人才隊伍建設的基礎上,創造條件開展空間材料科學的搭載實驗。

五、小結

空間科學是國家科學實力和綜合實力的實際體現,深入開展空間科學實驗是進行載人航天(含載人空間站)的需要,是我國基礎物理、流體物理、燃燒、材料科學以及生物技術等學科發展的需求,是促進人類健康(如生物技術、基礎生物學等)與提高人類生活質量的需求。開展空間科學技術研究能夠極大地促進地面實驗技術的進步,同時促進深空探索的進一步發展。

與會專家認為,伴隨著我國空間技術的飛速發展,加強空間學科研究的時機已經成熟。一致認為深入開展空間的物理學研究(包括空間基礎物理、微重力流體物體、空間材料科學和空間生物技術等學科領域)應當緊密結合國家科技戰略目標(能源、農業和健康)和載人航天的關鍵問題(防火等),促進地面高技術發展(生物工程,新材料等)和基礎研究(引力理論,生命科學等),並為衛星型號任務進行前期研究(全球重力測量的加速度計,高精度時標等)。通過充分論證和地基預研,遴選有重大應用價值和重要科學意義的空間實驗項目,使該領域研究持續地發展。

與會專家指出,根據我國載人航天計劃和空間科學計劃的需求,今後一段時間為發展空間的物理提供極好的機遇。中國學者要抓住機遇在微重力科學和應用上做出重大貢獻。在充分討論的基礎上,就我國今後空間的物理學領域的發展,與會專家提出了如下建議:

1. 加強空間的物理學的地面預先研究及其支持強度,發展關鍵技術;

2. 加強空間基礎物理的研究,專門召開以空間引力實驗為主題的研討會;

3. 充分利用暴露平台(如載人飛船工程、返回式衛星搭載)開展相關實驗;

4. 建議安排微重力實驗火箭進行空間科學實驗。

❸ 物理學原理在工程技術中有哪些方面的的應用

這個太多了,主要是力學原理。在土木工程學科中有幾門專業基礎課,比如理論力學,材料力學,結構力學,流體力學,彈性力學這幾門課,就是物理中力學知識的應用,用到物理學中力的作用點,作用點與反作用點,力矩這些物理學的原理和概念。

❹ 物理學原理在工程技術中的應用怎麼樣

❺ 物理學在環境工程中的應用並舉例說明

利用光聲光譜法來測空氣中的二氧化硫的含量。

❻ 求高等教育出版社馬文蔚的《物理學原理在工程技術中的應用》pdf

已經QQ郵箱發樓主,其他有人需要的可以給我留言

❼ 物理在電氣工程中的應用

要學好電工技術,必須要對在電工學上的一些物理量的概念有所理解,為此本人將一些常用的電工學名詞彙總並作註解:

1、電阻率---又叫電阻系數或叫比電阻。是衡量物質導電性能好壞的一個物理量,以字母ρ表示,單位為歐姆*毫米平方/米。在數值 上等於用那種物質做的長1米截面積為1平方毫米的導線,在溫度20C時的電阻值,電阻率越大,導電性能越低。則物質的電阻率隨溫度而變化的物理量,其數值等於溫度每升高1C時,電阻率的增加與原來的電阻電阻率的比值,通常以字母α表示,單位為1/C。

2、電阻的溫度系數----表示物質的電阻率隨溫度而變化的物理量,其數值等於溫度每升高1C時,電阻率的增加量與原來的電阻率的比值,通常以字母α表示,單位為1/C。

3、電導----物體傳導電流的本領叫做電導。在直流電路里,電導的數值就是電阻值的倒數,以字母ɡ表示,單位為歐姆。

4、電導率----又叫電導系數,也是衡量物質導電性能好壞的一個物理量。大小在數值上是電阻率的倒數,以字母γ表示,單位為米/歐姆*毫米平方。

5、電動勢----電路中因其他形式的能量轉換為電能所引起的電位差,叫做電動勢或者簡稱電勢。用字母E表示,單位為伏特。

6、自感----當閉合迴路中的電流發生變化時,則由這電流所產生的穿過迴路本身磁通也發生變化,因此在迴路中也將感應電動勢,這現象稱為自感現象,這種感應電動勢叫自感電動勢。

7、互感----如果有兩只線圈互相靠近,則其中第一隻線圈中電流所產生的磁通有一部分與第二隻線圈相環鏈。當第一線圈中電流發生變化時,則其與第二隻線圈環鏈的磁通也發生變化,在第二隻線圈中產生感應電動勢。這種現象叫做互感現象。

8、電感----自感與互感的統稱。

9、感抗----交流電流過具有電感的電路時,電感有阻礙交流電流過的作用,這種作用叫做感抗,以Lx表示,Lx=2πfL.

10、容抗----交流電流過具有電容的電路時,電容有阻礙交流電流過的作用,這種作用叫做容抗,以Cx表示,Cx=1/12πfc。

11、脈動電流----大小隨時間變化而方向不變的電流,叫做脈動電流。

12、振幅----交變電流在一個周期內出現的最大值叫振幅。

13、平均值----交變電流的平均值是指在某段時間內流過電路的總電荷與該段時間的比值。正弦量的平均值通常指正半周內的平均值,它與振幅值的關系:平均值=0.637*振幅值。

14、有效值----在兩個相同的電阻器件中,分別通過直流電和交流電,如果經過同一時間,它們發出的熱量相等,那麼就把此直流電的大小作為此交流電的有效值。正弦電流的有效值等於其最大值的0.707倍。

15、有功功率----又叫平均功率。交流電的瞬時功率不是一個恆定值,功率在一個周期內的平均值叫做有功功率,它是指在電路中電阻部分所消耗的功率,以字母P表示,單位瓦特。

❽ 大一物理題,試舉一例說明你所了解的物理學原理在工程技術中的應用

電磁感應:發電機

❾ 誰能舉5個例子。關於物理原理在工程技術上的應用

日光燈中的電容 粒子加速器 起重機(杠桿原理) 氣墊船 (減小摩擦) 溫度計

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