日常機械中物理學原理的應用分析

徐源松

摘 要：物理作為一門與生活密切相關的傳統學科，其原理在我們的生活中隨處可見，物理學原理在機械中的應用就是其中一個重要部分。本文以日常機械中的物理學原理的應用為研究內容，通過高中生的視角，對其進行實踐分析，以期加深人們對于物理學原理的認識。

關鍵詞：機械 物理學原理 應用 分析

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（b）-0076-02

物理學原理應用在人們日常生活的方方面面，給人們的生活帶來了極大的便利。在機械設計、制造過程中，通過物理學原理的應用，能夠有效解決機械產品設計、制造等方面的一系列問題。因此，本文通過研究機械中的物理學原理，以期加深人們對于物理學原理的認識。

1 摩擦力在汽車發動機中的應用

在汽車制造業中，由于我國汽車發動機制造技術相對落后，影響了我國汽車制造業的發展。在汽車發動機制造技術中最為關鍵的因素就是活塞與氣缸的密封性和其最小的摩擦系數。然而，在我國實際生產加工的過程中，活塞與氣缸的實際摩擦系數經常超出指標范圍，這不僅影響到了發動機的使用效果，還縮短了發動機的使用壽命。

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確度，從而避免誤差帶來的磨損現象。

2 力學平衡在建筑中的應用

隨著城鎮化建設步伐的加快，大量高樓拔地而起，建筑設計人員為了減少建設高樓大廈過程中由于外力的作用發生的晃動，在高樓大廈中增加了一個用于穩定建筑物的機械設備——阻尼器。

阻尼器就是運用了力學平衡原理，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，根據力學平衡原理，當高層建筑向右傾斜，阻尼器受到重力的作用時，力F1和G對建筑物的左側施加力F2，進而減輕高層建筑的晃動?；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量，也能夠在一定程度上減輕其晃動的程度。

3 能量守恒原理在發電機中的應用

發電機的原理是通過燃燒化石燃料推動飛輪轉動產生機械能，同時在切割磁力線的過程中形成交流電，將機械能轉化電能。在此過程中，完成了兩次能量轉換，且均遵守能量守恒定律。

在第一次能量轉換的過程中，化學能主要轉化為機械能，且還有一部分化學能以內能的形式被消耗掉。在第二次能量轉化過程中，除機械能轉化為電能以外，電流在前端也產生的內能。

為提高發電機的能量轉化效率，我們應適當提高發電機的負載電阻，避免負載電阻偏低造成的發電機內阻耗能增加。

4 聲學在管道加工中的應用

對于管道來說，其加工質量將直接影響其使用壽命，尤其是一些特殊領域對管道的質量要求更高。以無縫鋼管為例，其主要應用于天然氣的傳輸工程，由于天然氣傳輸管道內部氣壓較高，易對鋼管產生一定程度的壓迫而發生裂縫，輕則導致天然氣泄漏，重則發生爆炸事故。因此，在無縫鋼管的加工過程中，需要對其質量進行嚴格檢驗，其中就用到了聲學相關的知識。

檢測無縫鋼管質量的儀器叫作超聲波探測儀，它能利用超聲波對無縫鋼管的表面完整性進行檢查，如果出現縫隙，則會導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品。

除此之外，還能夠通過調整超聲波探測儀的參數，對無縫鋼管的壁厚進行檢測，這也是聲學原理在管道加工中的應用。

5 結語

物理學原理在生活中的應用并非僅限于日常機械領域，在農業生產等其他領域都會用到相關知識。因此，作為高中生的我們，應當努力學習物理知識，并要善于發現身邊的物理學原理，從而實現個人物理綜合素養的提升。

參考文獻

[1] 孟宏蔚.淺談物理學原理在日常生產和生活中的廣泛應用[J].現代農村科技，2016（24）：52.

[2] 尹浩宇.物理學在現代生活中的應用[J].新校園（閱讀），2018（1）：189.