日常機(jī)械中物理學(xué)原理的應(yīng)用分析

徐源松

摘 要：物理作為一門與生活密切相關(guān)的傳統(tǒng)學(xué)科，其原理在我們的生活中隨處可見，物理學(xué)原理在機(jī)械中的應(yīng)用就是其中一個(gè)重要部分。本文以日常機(jī)械中的物理學(xué)原理的應(yīng)用為研究內(nèi)容，通過高中生的視角，對(duì)其進(jìn)行實(shí)踐分析，以期加深人們對(duì)于物理學(xué)原理的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械 物理學(xué)原理 應(yīng)用 分析

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）10（b）-0076-02

物理學(xué)原理應(yīng)用在人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，給人們的生活帶來了極大的便利。在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造過程中，通過物理學(xué)原理的應(yīng)用，能夠有效解決機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造等方面的一系列問題。因此，本文通過研究機(jī)械中的物理學(xué)原理，以期加深人們對(duì)于物理學(xué)原理的認(rèn)識(shí)。

1 摩擦力在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用

在汽車制造業(yè)中，由于我國汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)相對(duì)落后，影響了我國汽車制造業(yè)的發(fā)展。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)中最為關(guān)鍵的因素就是活塞與氣缸的密封性和其最小的摩擦系數(shù)。然而，在我國實(shí)際生產(chǎn)加工的過程中，活塞與氣缸的實(shí)際摩擦系數(shù)經(jīng)常超出指標(biāo)范圍，這不僅影響到了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效果，還縮短了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

因此為減少摩擦力帶來的影響，除了要提高加工精度以外，還需要提高零件安裝準(zhǔn)確度，從而避免誤差帶來的磨損現(xiàn)象。

2 力學(xué)平衡在建筑中的應(yīng)用

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，大量高樓拔地而起，建筑設(shè)計(jì)人員為了減少建設(shè)高樓大廈過程中由于外力的作用發(fā)生的晃動(dòng)，在高樓大廈中增加了一個(gè)用于穩(wěn)定建筑物的機(jī)械設(shè)備——阻尼器。

阻尼器就是運(yùn)用了力學(xué)平衡原理，利用超高密度金屬球體的重力作用，降低了高層建筑的搖晃幅度，如圖1所示，根據(jù)力學(xué)平衡原理，當(dāng)高層建筑向右傾斜，阻尼器受到重力的作用時(shí)，力F1和G對(duì)建筑物的左側(cè)施加力F2，進(jìn)而減輕高層建筑的晃動(dòng)?；谂ｎD第一定律和能量守恒定律，阻尼器的存在增加了建筑物頂部的質(zhì)量，也能夠在一定程度上減輕其晃動(dòng)的程度。

3 能量守恒原理在發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)的原理是通過燃燒化石燃料推動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械能，同時(shí)在切割磁力線的過程中形成交流電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化電能。在此過程中，完成了兩次能量轉(zhuǎn)換，且均遵守能量守恒定律。

在第一次能量轉(zhuǎn)換的過程中，化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，且還有一部分化學(xué)能以內(nèi)能的形式被消耗掉。在第二次能量轉(zhuǎn)化過程中，除機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能以外，電流在前端也產(chǎn)生的內(nèi)能。

為提高發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率，我們應(yīng)適當(dāng)提高發(fā)電機(jī)的負(fù)載電阻，避免負(fù)載電阻偏低造成的發(fā)電機(jī)內(nèi)阻耗能增加。

4 聲學(xué)在管道加工中的應(yīng)用

對(duì)于管道來說，其加工質(zhì)量將直接影響其使用壽命，尤其是一些特殊領(lǐng)域?qū)艿赖馁|(zhì)量要求更高。以無縫鋼管為例，其主要應(yīng)用于天然氣的傳輸工程，由于天然氣傳輸管道內(nèi)部氣壓較高，易對(duì)鋼管產(chǎn)生一定程度的壓迫而發(fā)生裂縫，輕則導(dǎo)致天然氣泄漏，重則發(fā)生爆炸事故。因此，在無縫鋼管的加工過程中，需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，其中就用到了聲學(xué)相關(guān)的知識(shí)。

檢測(cè)無縫鋼管質(zhì)量的儀器叫作超聲波探測(cè)儀，它能利用超聲波對(duì)無縫鋼管的表面完整性進(jìn)行檢查，如果出現(xiàn)縫隙，則會(huì)導(dǎo)致聲波的變化幅度較大，如圖2所示，則能夠判定該無縫鋼管為不合格產(chǎn)品。

除此之外，還能夠通過調(diào)整超聲波探測(cè)儀的參數(shù)，對(duì)無縫鋼管的壁厚進(jìn)行檢測(cè)，這也是聲學(xué)原理在管道加工中的應(yīng)用。

5 結(jié)語

物理學(xué)原理在生活中的應(yīng)用并非僅限于日常機(jī)械領(lǐng)域，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等其他領(lǐng)域都會(huì)用到相關(guān)知識(shí)。因此，作為高中生的我們，應(yīng)當(dāng)努力學(xué)習(xí)物理知識(shí)，并要善于發(fā)現(xiàn)身邊的物理學(xué)原理，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)人物理綜合素養(yǎng)的提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟宏蔚.淺談物理學(xué)原理在日常生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2016（24）：52.

[2] 尹浩宇.物理學(xué)在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用[J].新校園（閱讀），2018（1）：189.