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物理学在工程技术中的应用

发布时间:2021-06-17 07:42:45

❶ 物理学在生产生活中的应用

一、力学知识的广泛应用
比如奥运会里的各种运动,都是力与身体的完美结合 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。
二、热学知识的应用 热学:
比如我们烧开水,是用火给水加热,而且水到100摄氏度会沸腾,都用的是热学知识。蒸汽机就是运用了这个原理 天气的阴晴、冷暖与人类的各类活动息息相关,包含了很多的物理热学知识。如人们常喝开水、吃熟食,需要对水和食物进行加热,而加热过程中就需知道燃料燃烧或电力加热的基本知识;炎热的夏天在地上撒些水,靠水分的蒸发达到降温的目的;严寒的冬天如何保暖,汽车发动机常用水来散热,保护秧苗不被冻坏而往往采用在夜间向稻田里灌水,都充分利用了水的比热大这一特性;水稻生长在夏季,是由于水稻是喜高温的植物;各种机械轴承、火车轮箍的制造是充分利用固体的热胀冷缩原理。这些都是热学知识在生产生活中的重要应用。
三、光、声现象的应用
人类生存需要光。白天靠阳光,夜间需要灯光,设想宇宙无光,整个世界将陷入一片漆黑,所有生物将无法生存,由此可见光的重要性。然而光到底遵循什么规律,人类怎样利用这些规律为自己服务,这是人类研究光的目的所在。如日

月食现象中遵循的是光在同一均匀介质中沿直线传播;教室里通常用日光灯管而少用白炽灯,除为了节省能源外,更重要的是白炽灯这种光源容易形成阴影,而日光管是平行光,可以避免阴影使我们能够很好的工作学习;夜间行驶的汽车内不开灯是为了避免挡风玻璃反射光而影响驾驶员的视线,汽车的反光镜用凸镜而不用平面镜是为了扩大观察范围,近视眼病人要佩戴凹透镜是为了矫正物体成像在人的视网膜上,手电筒能“收光”是利用凹透焦点发出的光能平行射出。另外,教室的长度限制10m左右是避免原声、回声两次声音,从而使两种声音叠加在一起,加强原声;两山距离和海底深度的测定也是利用声音的传播原理。
四、电学知识的应用
比如我们的生活越来越好,基本人人都可以用到手机,而手机发送,传播和接受信号用到的就是电磁波传播的原理。试想如果没了手机,我们的生活会变成什么样呢!
自法拉发现电磁感应现象以来,人类进入了电气化时代。从生活用电到交通运输、工厂企业用电,都来源于发电机,电已成为人类必不可少的主要能源。在我们的生活中,随处可见电的应用。如夜间走路用的手电,它是将化学能转化为电能;干电池不会发生触电事故,而照明用电如使用不当,将会危及我们的生命安全,这是因为不高于36V的是安全电压,而照明电路的电压是220V,远远高于安全电压;煮饭用电饭煲、电炒锅是将电能转化为内能,电力机车的行驶也是靠电能,一切家用电器都需要电。假设没有电,电动机将不能转动,电力机车不能行驶,电器都不能工作,人类社会将会倒退。因此,电是人类的好伙伴,只要我们严格遵循安全用电原则,我们就可以驯服它,利用它为人类服务。
物理学在各个领域,在生活中占据了重要地位,由于本人能力有限,更多的相关物理应用还有很多未能知晓,总之,物理学处处为人类提供着方便,为祖国发展做着巨大贡献。
综以上论述,物理学引领和推动着广义的物理科学、生命科学、信息科学、材料科学、地球科学、思维科学、哲学等等。物理学自其诞生便作为一门能够不断改写和更新人类文明的学问而存在并不断丰富发展着;它对人类社会进步的贡献是每一位科学家有目共睹的。物理学不仅满足了人们探索未知世界的好奇心与求知欲,同时在其理论发展过程中对工业科技进步及其它自然科学发展潜移默化地起着举足轻重的作用。物理学的发展,不仅为人类物质生产开拓了新的空间,而且为人类精神世界积淀了丰富的宝藏,对人类社会的生产方式、生活方式和思维方式产生了深远的影响。

❷ 现代物理学在航天技术中的应用

我国航天技术持续的不断发展,为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究,而且将引领我国航天技术水平的进一步提高,有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始,我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星,在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究,取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划,将利用返回式卫是进行微重力科学实验,同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题,在科学上极为重要,在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长,应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。 一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究

检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作:

1、空间等效原理实验检验(TEPO);

2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS);

3、激光天文动力学空间计划(ASTROD);

4、空间引力波探测。

二、空间的冷原子物理和原子钟研究

冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一,它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解,同时具有重要的应用前景。此外,高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础,在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景,它不仅可以改进卫星定位导航系统,而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度,增加测量时间,以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象,在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作:

1、空间实验室中的物质波及其相干性研究;

2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限;

3、空间超高精度微波原子钟;

4、空间高精度光钟。

三、微重力流体物理

微重力流体物理是微重力科学的重要领域,它是微重力应用和工程的基础,人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面,微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件,诸如非浮力的自然对流,多尺度的耦合过程,表面力驱动的流动,失重条件下的多相流和沸腾传热等。近年来,复杂流体(软物质)的力学和物理学,接触角、接触线和浸润现象等与物理化学密切相关的领域也越来越受到关注。微重力流体物理所涉及的许多过程与微尺度流动中的过程有许多相似性,引起人们的兴趣。以中科院力学所国家微重力实验室为主的流体物理研究在国际上取得了一席之地。专家建议开展简单流体、复杂流体、微重力气液两相流动与传热研究等研究工作。

四、空间材料科学

空间材料科学曾是微重力科学中耗资最大的领域,材料科学各分支领域的学者都希望在空间微重力环境中去研究凝固过程的机理和制备高质量的材科。空间微重力环境是制备、研究多元均匀块体材料的最佳场所,其主要特征就是消除了因重力而产生的沉降、浮力对流和静压力梯度。由于浮力减弱,密度分层效应的消失,可以使不同密度的介质均匀地混合。由于空间微重力环境中静压力梯度几乎趋于零,而能提供更加均匀的热力学状态。这种条件更有利于研究物质的热力学本质和流体力学本质,探索、研制新型的材料和发现材料的新功能。目前空间材料科学研究的重点是利用空间实验的成果改进地面材料制备技术,以及利用空间微重力环境测量高温熔体的输运系数。在国际空间站的欧洲和日本压力舱中,都有材料研究的专柜。由于空间政策的调整,美国的空间材料科学研究计划己基本取消。我国空间材料科学在林兰英先生的倡导和指导下,一批学者积极参与,取得了重要学术成果。

与会专家认为,利用微重力环境进行材料科学研究,不仅可以发展材料科学理论,还可发展新型材料和新型加工工艺。微重力环境可以制备出一些比地面更好的高品质材料,空间材料科学的进展及空间材料制备的技术可以改进空间和地面的材料加工,特别是为地面的晶体生长和铸造技术提供帮助。空间材料科学涉及的领域有金属材料、半导体材料、光学晶体材料、纳米材料和高分子与生物医学材料等。与会专家建议,在加强地基研究和人才队伍建设的基础上,创造条件开展空间材料科学的搭载实验。

五、小结

空间科学是国家科学实力和综合实力的实际体现,深入开展空间科学实验是进行载人航天(含载人空间站)的需要,是我国基础物理、流体物理、燃烧、材料科学以及生物技术等学科发展的需求,是促进人类健康(如生物技术、基础生物学等)与提高人类生活质量的需求。开展空间科学技术研究能够极大地促进地面实验技术的进步,同时促进深空探索的进一步发展。

与会专家认为,伴随着我国空间技术的飞速发展,加强空间学科研究的时机已经成熟。一致认为深入开展空间的物理学研究(包括空间基础物理、微重力流体物体、空间材料科学和空间生物技术等学科领域)应当紧密结合国家科技战略目标(能源、农业和健康)和载人航天的关键问题(防火等),促进地面高技术发展(生物工程,新材料等)和基础研究(引力理论,生命科学等),并为卫星型号任务进行前期研究(全球重力测量的加速度计,高精度时标等)。通过充分论证和地基预研,遴选有重大应用价值和重要科学意义的空间实验项目,使该领域研究持续地发展。

与会专家指出,根据我国载人航天计划和空间科学计划的需求,今后一段时间为发展空间的物理提供极好的机遇。中国学者要抓住机遇在微重力科学和应用上做出重大贡献。在充分讨论的基础上,就我国今后空间的物理学领域的发展,与会专家提出了如下建议:

1. 加强空间的物理学的地面预先研究及其支持强度,发展关键技术;

2. 加强空间基础物理的研究,专门召开以空间引力实验为主题的研讨会;

3. 充分利用暴露平台(如载人飞船工程、返回式卫星搭载)开展相关实验;

4. 建议安排微重力实验火箭进行空间科学实验。

❸ 物理学原理在工程技术中有哪些方面的的应用

这个太多了,主要是力学原理。在土木工程学科中有几门专业基础课,比如理论力学,材料力学,结构力学,流体力学,弹性力学这几门课,就是物理中力学知识的应用,用到物理学中力的作用点,作用点与反作用点,力矩这些物理学的原理和概念。

❹ 物理学原理在工程技术中的应用怎么样

❺ 物理学在环境工程中的应用并举例说明

利用光声光谱法来测空气中的二氧化硫的含量。

❻ 求高等教育出版社马文蔚的《物理学原理在工程技术中的应用》pdf

已经QQ邮箱发楼主,其他有人需要的可以给我留言

❼ 物理在电气工程中的应用

要学好电工技术,必须要对在电工学上的一些物理量的概念有所理解,为此本人将一些常用的电工学名词汇总并作注解:

1、电阻率---又叫电阻系数或叫比电阻。是衡量物质导电性能好坏的一个物理量,以字母ρ表示,单位为欧姆*毫米平方/米。在数值 上等于用那种物质做的长1米截面积为1平方毫米的导线,在温度20C时的电阻值,电阻率越大,导电性能越低。则物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高1C时,电阻率的增加与原来的电阻电阻率的比值,通常以字母α表示,单位为1/C。

2、电阻的温度系数----表示物质的电阻率随温度而变化的物理量,其数值等于温度每升高1C时,电阻率的增加量与原来的电阻率的比值,通常以字母α表示,单位为1/C。

3、电导----物体传导电流的本领叫做电导。在直流电路里,电导的数值就是电阻值的倒数,以字母ɡ表示,单位为欧姆。

4、电导率----又叫电导系数,也是衡量物质导电性能好坏的一个物理量。大小在数值上是电阻率的倒数,以字母γ表示,单位为米/欧姆*毫米平方。

5、电动势----电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差,叫做电动势或者简称电势。用字母E表示,单位为伏特。

6、自感----当闭合回路中的电流发生变化时,则由这电流所产生的穿过回路本身磁通也发生变化,因此在回路中也将感应电动势,这现象称为自感现象,这种感应电动势叫自感电动势。

7、互感----如果有两只线圈互相靠近,则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中电流发生变化时,则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化,在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。

8、电感----自感与互感的统称。

9、感抗----交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做感抗,以Lx表示,Lx=2πfL.

10、容抗----交流电流过具有电容的电路时,电容有阻碍交流电流过的作用,这种作用叫做容抗,以Cx表示,Cx=1/12πfc。

11、脉动电流----大小随时间变化而方向不变的电流,叫做脉动电流。

12、振幅----交变电流在一个周期内出现的最大值叫振幅。

13、平均值----交变电流的平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值。正弦量的平均值通常指正半周内的平均值,它与振幅值的关系:平均值=0.637*振幅值。

14、有效值----在两个相同的电阻器件中,分别通过直流电和交流电,如果经过同一时间,它们发出的热量相等,那么就把此直流电的大小作为此交流电的有效值。正弦电流的有效值等于其最大值的0.707倍。

15、有功功率----又叫平均功率。交流电的瞬时功率不是一个恒定值,功率在一个周期内的平均值叫做有功功率,它是指在电路中电阻部分所消耗的功率,以字母P表示,单位瓦特。

❽ 大一物理题,试举一例说明你所了解的物理学原理在工程技术中的应用

电磁感应:发电机

❾ 谁能举5个例子。关于物理原理在工程技术上的应用

日光灯中的电容 粒子加速器 起重机(杠杆原理) 气垫船 (减小摩擦) 温度计

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