論物理學在生活中的應用

梁明一山東省聊城市冠縣一中

論物理學在生活中的應用

梁明一
山東省聊城市冠縣一中

隨著我國經濟的蓬勃發展，科學技術應用于生活中的項目越來越多，也越來普遍。而其中也不乏物理學的相關應用。本文就結合物理學在生活中的應用進行了研究分析，以期望對相關人員提供必要的幫助。

物理學；生活中；分析；應用；新出現

人類文明的起源時期，物理學就已經應用于實際生活了。比如：將石頭或木材進行打磨，制作成尖銳的工具；通過摩擦石頭，形成火源等。而在科學技術迅猛發展的今天，隨著物理學的不斷發展，其在日常生活中的應用也呈現多樣化趨勢，并且日益受到人們的重視。無論是衣食住行，還是娛樂文化，我們的生活中無處不存在著物理學的應用。

一、物理學在現代衣服中的應用

物理學應用于衣服中，不僅擺脫了傳統面料的局限，而且還在應用物理學的基礎上研發出新型的替代產品。譬如，即滿足美觀又滿足保暖的情況之下而創造出來的紅外保暖內衣。這種衣服就是利用了紅外線為不可見光，且波長較長，具有熱作用的物理特點。其主要應用的方式是將電磁能量轉化為內能的一個過程。就紅外線而言，可分為遠紅外線和近紅外線。但需要注意的是，遠紅外線的波長要比近紅外線的波長長，所以，遠紅外線具有更好的保暖效果。因此，在衣服上運用物理學時，一般也采用遠紅外線來起到加熱保暖的作用。

與此同時，也有一些令人耳目一新的新應用不斷被開發出來，例如一篇發表在《科學》雜志上的文章介紹了一種納米多孔聚乙烯（NanoPE）布料。其上分布著許多直徑從50到1000納米不等的連通孔隙，利用可見光與紅外熱輻射波長的不同，讓可見光發生明顯的散射，使得材料變得不透明，減少了外界光照的升溫作用的同時，依然對紅外光保持著良好的透過率。研究者用聚多巴胺（PDA）涂層對NanoPE進行了親水性處理，并與棉線網布層壓，制成了一種新型布料—聚多巴胺（PDA）-nanoPE-網布。在保留了NanoPE的優良散熱特性的同時增加了毛細作用效果，這樣它就能更好地排除汗水，也使得織物強度增加，變得更加耐用。這種新型材料不僅可以用于加工各種衣物，還可以用在野外的帳篷，以及露天停放的車輛遮陽罩，甚至可以用在啤酒大棚等戶外設施中。良好的散熱也可以減少空調的使用需求，這對節約能源也很有好處。

二、物理學在現代食物中的應用

結合當下的實際情況，物理學運用于食物中的最常見案例要數食物的加熱。對于上班族而言，午飯也就是最大的問題。如采用一般的電爐，其消耗量巨大；如果采用天然氣，其明火又太危險。故針對這一情況就應運而生了便攜式遠紅外輻射節能性加熱飯盒。該飯盒就是利用了物理學中遠紅外線具有的良好加熱性能而制作的。該飯盒的優點在于熱量損失少，攜帶方便，故已經日漸受到人們的青睞。另外，該飯盒不僅可以運用直流電進行加熱，同時還設置插口，在室內使用時可接入交流電進行使用。

在容器方面，物理學家們利用超疏水表面成功解決了喝牛奶需要舔蓋、瓶子里的番茄醬倒不干凈的問題，在杜絕浪費的同時，也給人們創造了更好的進食體驗。

三、物理學在現代住宿中的應用

現今，物理學應用于住宿中的設備越來越多，其中調節室溫就有相應的應用。就目前而言，城市冬天御寒取暖的辦法一般都是空調。但這種傳統的溫度調控設備卻有著諸多弊端。比如，耗能較大，且當人長時間處于空調環境下時還不利于身體健康。因此，一種應用了物理學的高效的新型環保取暖設備也就出現了，即地源熱泵中央空調。該空調是利用地下淺層地熱資源既能供熱又能制冷的原理，而制成的高效節能環保型空調系統。通常地源熱泵消耗1kW的能量，用戶就可以得到4kW以上的熱量或冷量。

四、物理學在現代出行中的應用

就物理學在現在出行中的應用而言，主要指的是物理學在交通中的運用。就應用了物理學的具體交通工具而言，磁懸浮列車就是很好的代表。而運用的原理則是物理學中磁鐵同極相斥的原理。在列車運行的過程中，因為不用與車軌直接接觸，極大的減小了摩擦力的作用。所以，在最大程度上加快了磁懸浮列車的行進速度。簡單的說，就是在地上放置一個不結線的線圈，當移動的磁力線穿過線圈時，就會產生電磁感應現象，從而減小了摩擦力。但需要注意的是，磁懸浮列車一般可分為兩種，即超導磁懸浮和非超導磁懸浮。

往小處看，一篇發表在《物理學評論快報》（Physical Review Letters）上的文章在一定程度上解釋了繩結的強度與它的構造之間的關系，并提出了一條公式。以往人們以為，繩結的轉向數目和強度之間是線性關系。但是物理學家們卻發現，這個線性關系并不成立。如果已經有了1個轉向，再加上1個，那么用來收緊繩結的力量就要增加4到8倍，也就是原來的平方或者立方。要打一個有10個轉向的復雜繩結，所需的力比打只有1個簡單扭曲的繩結要多出1000倍。未來，研究者希望用計算機模擬將自己的方法推廣到更加復雜的繩結上去。以這項研究結果為理論基礎，就可以制作出更為優秀的可調節減震器。

五、物理學在現代娛樂中的應用

在我國古代，大家都是日出而作日落而息的，而平時的娛樂，除了彈琴繡花閑聊之外，就只剩下看戲和聽書了。然而在當今社會，隨著物理學的發展，人類的日常生活越來豐富多彩，除了傳統的娛樂方式，越來越多的高科技娛樂也進入了大家的生活。

在當今，隨著經濟水平和科技水平的進步，物理學也逐步應用于現在娛樂中。除了傳統的娛樂方式外，新型的具有高科技性的娛樂方式也漸漸進入了人們的生活。比如：舞臺表演中的激光舞，在音樂的配合下，做出抓光、打光、轉光等效果，漸漸成為了一種新型的娛樂方式。究其原理而言，則主要利用的就是激光。

即激光的兩極發生自發輻射躍遷，受激輻射躍遷或受激吸收躍遷時，具有相同的頻率，相同的相位，相同的傳播方向以及相同的頻率，進而就導致了輻射光是相同的。因此，在進行舞臺表演時，演員穿上特質的衣服，在進行激光舞表演時，當激光打到演員身上時，再利用光的反射原理，形成了激光舞的表演特效。

結束語

綜上所述，近年來，隨著我國經濟的發展，將科學技術應用于生活的項目也越來越多，其中不乏物理學在生活中的應用。而物理學應用于現實生活中也相較于以前變得更常見了，也同我們的生活更加密不可分且息息相關。不僅有舊技術的新應用，而且還不斷有新科技的產生。在實際的運用中，不僅在生活的方方面面得到了應用，而且還應用了物理學中的不同方面，無論是熱學，光學，還是力學都有相應的涉及。由此可見，在物理學的不斷發展過程中，人們的生活水平也是在不斷發生改變的。由此可見，把物理學作為高科技進步的基礎，會使得生活變得更加美好。

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梁明一，男，漢族，山東省聊城市人。