以下是小编为大家整理的有关力学的小故事,本文共5篇,欢迎阅读与收藏。
篇1:有关力学的小故事
家庭主妇们经常抱怨:好端端的土豆,一削皮就露出里边褐黑色的一块块坏斑,待到把这些坏区全削去,一颗土豆便所剩甚小,唉!
真可惜。奇怪的是,买土豆时任你怎么挑选,也总是避免不了有坏斑。这种倒霉的“内伤”在苹果、梨等水果中也时有遇到。
心细的学过力学的人,不难回答这个问题。原来毛病出在包装运输中。在装车运输土豆时人们总想装得多以提高效率,殊不知装车时的碰撞却给土豆造成许多内伤。装得厚了,压在底层的土豆可就倒了大霉,给压坏了。苹果、梨等水果运输时多用箱子或篓子,每只箱篓的高度较小,所以压坏的要少些,但要是车辆驶过?颠簸不平的路面,由于振动加大了压力,处在箱底的水果 还是难免遭殃。
主妇们又要问了,压坏的土豆,裂的、破的,一眼就能看出来,可又怎样解释表面上是好的内部却受伤的现象呢?
土豆和水果的“内伤”问题正好是一个典型的接触问题。
假定相互接触的土豆为两个半径为R的弹性球,两个球之间作用压力为P.这时接触处由于球的变形已不再是一点,而是一个半径为a的圆,根据接触问题的理论分析可以算出在球体内最大剪应力,而最大剪应力不在接触面上却在距接触面,上述各式中α,β,γ都是常数。
土豆和水果等许多材料都可以近似看为在最大剪应力超过一定限度就产生破坏的材料。
上述公式表明最大剪应力不发生在表面而在深层。而且半径和压力愈大,深度也愈大。实际接触物体形状虽然各式各样,但上述基本规律则是共同的,这就是为什么土豆外表完好而内伤累累的原因。土豆装运只要超过一定高度,总有一大层土豆难逃这种厄运,每年由此而扔掉的土豆和水果以千吨计,所以改善包装和运输条件才是拯救这批土豆的根本办法。学一点接触问题是很有必要的。
在日常生活中我们经常遇到与接触问题有关的现象。
《三国演义》上有一回说到张翼德用柳条鞭笞督邮,可以想象那贪脏枉法的督邮被打得皮开肉绽。在《水浒》中,我们又看到梁山好汉落在敌人之手,不免要挨杀威棒。三国时候的张飞毕竟是直性子,打人只用柳条,柳条的直径一般较小,所以引起督邮的伤也不过皮肉之苦而已。宋朝的衙役们可比张飞狡猾多了,棍棒直径自比柳条大了许多倍,受棒者伤在深层,甚至伤筋断骨,而皮肤表面却完好无损。
到了法西斯的监狱里,发明了一种用橡皮包着钢丝的刑具,外观柔软,半径又比较大,抽在人身上既不伤筋动骨,外表又看不出异样,但遭受到的内伤却是痛彻骨髓的这恐怕是反动统治者挖空心思利用科学成果的巧思吧,
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擀面,为了把面擀开,面的深部破坏了或者发生了永久变形,面才能擀开。面块大就要用粗的擀,而擀饺子皮就必须用细擀仗了。这个道理用在压路机上,你大概注意到压路机的滚子有近一米多直径吧,这就是希望它把路面的深层压得结实。当然,除了半径大外,压路机还要重,因为压力P大了深部的应力也愈大。
在工程技术中,接触问题的应用十分普遍。主要是如下三大类问题:第一类是接触应力造成表面或深层的破裂会引起机器或工程破坏的事故,如轴承、齿轮、滚珠等表面剥落。这时应用接触问题的理论目的是为了要减少这种破裂以避免事故;第二类利用接触应力进行加工,如轧钢机的轧滚,压力加工的冲头与模具的设计,都要利用接触问题理论结果使被加工物件易于变形而加工工具却十分耐用;第三类问题是碰撞问题,车船飞机的碰撞可以看为一类特殊的接触问题。例如高速飞机和空中的飞鸟相撞会引起严重的结构破坏而造成空难。
正由于接触问题广泛存在于工程技术中,所以它一直受到工程师与力学家的注意与深入研究。
历史上最早研究并获得重要进展的是德国人Hertz在1881年取得的。他假定两个弹性体在接触点邻近为两个二次曲面,在外部正压力下接触面为椭圆。椭圆的形状、接触面的压力分布,以及物体内应力分布都可以表为解析表达式。这个问题称为弹性力学的Hertz问题。我们前面说的两个球接触问题就是它的特殊情形。
其实,近代提出的接触问题更加复杂得多。各种不同形状的物体和结构相接触,考虑物体的弹塑性,蠕变及各种物理因素的变化,考虑接触面间的摩擦力和滑动,考虑物体惯性的碰撞接触问题等等不一而足。
接触问题经过一百多年的研究,已经能近似解决许多实际问题了,但它仍然存在许多十分因难的问题尚待解决,对于比较复杂的问题人们往往利用大型计算机去求数值解。即使如此,由于计算量很大,仍然没法很好的解决。举例说,一个均匀的弹性球,从某一高度在重力作用下落到均匀弹性半空间上,它的弹跳高度如何?这个问题看来是非常简单而又干净的,但请试解一解,它仍然是力学界的难题。更不要说十分复杂结构的碰撞接触问题了。
接触问题之所以困难,是由于它实质上是一类非线性问题。我们知道经典弹性力学大部分是线性的,线性弹性问题的提法是在给定边界上,应力或位移为已知的条件下求解一组弹性力学线性方程。而在接触问题中,接触边界的应力位移是待求的,而边界上的位移和应力以及边界本身又依赖于问题在物体内部的应力与位移。这种困难问题,随着工程技术的发展不断提出新的挑战,迫使人们去进行更深入的研究,它构成了弹性力学、结构力学和计算固体力学各个分支学科交叉研究的热点课题,同时还吸引了不少数学家的注意。
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篇2:理论力学小论文
理论力学小论文
理论力学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。理论力学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。今天我们就一起来欣赏理论力学小论文吧!
理论力学小论文:浅析物理力学的产生及其发展
摘 要:物理力学主要是研究宏观力学的微观理论学科。研究物理力学的主要目的是通过理解微观粒子性质的相互作用,找出介质的力学性质计算方法,进而使解决力学问题建立在微观分析的基础上。本文主要探讨了物理力学的产生和发展,为有关物理力学问题的解决提供理论基础。
关键词:物理力学;产生;发展
一、物理力学发展需要解决的问题分析
在物理力学的发展过程中,我们需要解决两方面的问题,一个是关于物性的问题,另一个是有关运动规律的问题。物理力学主要通过物性及其运动规律这两个方面的微观化而成为解决问题、建立微观分析的基础。关于物性的参数主要表现为运动方程组中的系数,例如弹性系数、热导率、粘性系数、声速、比热等。为了求解运动的方程组,需要知道它们相关的数值。
在传统力学中,物性参数的数值是需要试验测定的'。而在我们研究的物理力学中,是通过微观的分析以及对宏观数据分析相结合的方法计算参数的数值。我们研究物理力学,不仅是为了能够找出物质性质的微观规律,而且还需要找能够预见新物质性质的方法。
针对物理力学发展中的相关问题,先了解一下有关激波结构问题的例子。物态在激波前后会有很大的变化,在波阵面一定的厚度之内,物质是处在远离平衡的状态的。这时,对于宏观物态的参数已经不适用了。因此,我们需要从分子运用的这一个角度进行描述。像从波尔兹曼方程的角度出发,进而直接进行求解。
在上世纪60年代,一对无内部自由度的影响激波结构的问题得到了进一步发展。其发展主要得力于计算机技术的发展,从而能够使波尔兹曼方程进而得到模型数学方程,求精确解。另外,还能够实现激波管与稀薄气体风洞在较高区域的分辨率的相关方面的测量。虽然对于这些问题的处理都是初步的,但是从物理力学微观运动规律上看,确是一个非常大的进步。
还有一个相似的例子就是对爆震波反应区结构方面的研究。对于这方面的研究是比激波结构更加复杂的,解决问题的困难在于理论的复杂性,也有实验经验的不足等原因。分子气体的动力激光器中非平衡流方面的问题,主要是因为分子内部自由度性质在不断膨胀的气流中产生的自身不平衡现象。在这种迅速膨胀的气流中,分子振动的自由度两方面是不平衡的,不能够采用统一的温度对其进行描述。因此,这也是一个远离平衡的问题。
二、新技术不断推动物理力学的发展
物理力学的产生及其发展即是力学学科发展的重要趋势,也是促进现代工程技术发展的重要手段。自上世纪40年代至今,由于尖端的技术以及基础科学的不断发展与进步,力学面临着大量的超高温和超高压等特殊条件下的问题。我国著名的力学家钱学森在上世纪50年代初提出应该建立物理力学这门学科,其真知灼见把握了力学发展的大趋势,并且预见了今后突飞猛进的结果。
人类社会科学技术的不断发展,给物理力学的研究提供了更多的条件。纵观近五十年间的物理力学的发展,值得一提的是液体理论的重大进步。1972年,麦克唐纳等人计算出等压线结果和多种液体实测数据等,促进了对液体理论的研究。,威尔逊提出了采用重正化群理论解决临界现象,取得了重大的进展。近来,对于耗散结构理论是非平衡系统的研究也取得了突破性的进展。上世纪50年代之后,原子分子物理学才重新被重视,尤其是计算机的不断应用大大地促进了这门学科的发展。其他的像分子束技术、光散射技术、中子衍射技术等都成为了研究固体以及液体微观结构的有效手段。另外,高压技术能够产生千万大气压以上的高压条件,高倍电子显微镜能够用来观测原子尺的现象等。新技术以及新发明都为进一步研究物理力学提供了有利的条件。
本文对物理力学的产生及其发展进行了相关的探讨。通过本文的研究,我们了解到,在对物理力学进行研究时,我们应该明确物理力学研究的目的,还应该充分采用新技术、新发明,将其不断应用到研究中。只要我们不断探索和实践,一定能够进一步促进物理力学的发展。
参考文献:
[1]范继美.理论力学与普通物理力学的关系[J].云南师范大学学报(自然科学版),,(02).
[2]钱学森.从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造[J].原子与分子物理学报,,(02).
[3]干洪.力学学科的发展现状与21世纪展望[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),,(02)。
[4]陈卫平.现代力学发展趋势及研究课题[J].台州师专学报,2007,(06).
篇3:短篇小故事精选
一弟子学道三年,仍觉得没有得道,于是去问师傅。
师傅把弟子带到阳光下,问他看到了什么,弟子说看到了花草、树木和房屋。晚上,师傅把弟子带到一个阴暗的地方,师傅问他看到了什么,弟子说看到了星光和万家灯火。
师傅对弟子说,在阳光下,你看到的只是花草、树木和房屋,而偏偏没有看到阳光;夜晚在阴暗里,你却看到了星光和万家灯火,看到了光明。这说明,一个人只有在阴暗里才能看到光明,在光明里,我们反而忽视了光明,看不到光明。
师傅停顿了一下,看了一眼弟子,继续说,现在你每天跟随在师傅的身边,师傅对你来说,就像那光明,在师傅的光照下,你怎么能看到光呢?只有当你离开了师傅,离开了师傅的光照,自然也就看到光了,自然也就得道了。
篇4:短篇小故事精选
殷海光是逻辑学大师金岳霖早年的学生,当初,殷海光很困难,是金岳霖一直资助他学习及生活的。后来殷海光去了台湾,成为著名的自由主义思想家,他对金岳霖非常感激,经常提及金岳霖早年对他的帮助,临终之际还念念不忘。海峡两岸交往正常化以后,台北中华电视台记者来到北京采访了八十多岁的金岳霖教授,询问他关于殷海光的事,金岳霖教授说:我太老了,教过的学生很多,记不得了。记者说:可是您的学生还记得您,对您给他的帮助念念不忘。金岳霖教授说:都是过去的事情了,还提它干嘛!记者走后,汤一介教授问金岳霖:您真的忘记了殷海光这个学生了吗?金岳霖教授笑笑说:没有。殷海光在海内外有一点小名气,这是他自己努力的结果。我当初对殷海光好,不是为了他将来报答我。一个人真心地帮助别人,不是为了别人怎么回报。善之为善,不求回报,这才是善的原意啊!
舞蹈家资华筠是著名学者陈翰笙的学生,有一次她在和著名经济学家孙冶方聊天时,说起陈翰笙是自己的老师。孙冶方听后说:你的老师是我的引路人。我是在他的影响下参加革命并且对经济问题产生兴趣的,我很感谢他。后来,资华筠将孙冶方的话告诉了陈翰笙,但陈翰笙老人却说:不记得了。
资华筠以为他真的忘了,就提醒他说:人家大经济学家称您是引路人,您倒把人家忘记了。陈翰笙老人回答说:我只努力记住自己做过的错事——怕重犯。至于做对的事情,那是自然的、应该的,记不得那么多了。孙冶方的成就,是他自己努力的结果,我没有什么功劳。
篇5:短篇小故事精选
在一个不富裕的村子里,有一户非常贫穷的人家,说是一户人家,其实只有一个人,名字很独特,叫爬,是个三十大几的男人。
他的父母出于何种想法为他取这样一个名字,村民们都不大关心。只知道他的父母过世多年,他好吃懒做,一年四季天天睡到日上三竿。一次,村里一户人家办喜事,因为实在磨不开才请他去帮忙抬嫁妆——人手够的时候,是没人愿意叫他帮忙的,他竟然睡得过了头。也就在那天,在人家的喜宴上,他的一个远门子亲戚喝高了,端着新媳妇敬的最后一杯酒,红着眼睛问他:爬,你想不想也有个婆娘, 给你做饭暖脚洗衣裳?他也喝高了,哭了:想,想,做梦都想,哪怕瞎子瘸子也行,可我爹娘走的早,谁给我张罗呀? 亲戚瞪着血红的眼睛,说:谁给你张罗?你要能把你身上的懒筋抽了,勤快起来,表舅我就给你张罗。表舅一眨不眨地盯着他:爬,你睡了几十年的懒觉,一时半会也改不掉,表舅问你,你能不能早点起来,哪怕先点一盏灯,表示表示决心也行。慢慢的,你能早起来了,庄稼做上去了,有吃有喝了,别说瞎子瘸子了,水灵的女人,多着呢,俺村就有一个心灵手巧的小寡妇。
就在第二天,爬,他真的起来了,尽管还是很瞌睡,强打精神起来,先点一盏灯,放在门墩上,然后回屋再眯一会儿。有俩早起的村民去他家门口井上打水,一个惊叫道:爬起来了,爬起来了。另一个人说:日头没晒住屁股,他能起来?你看,点着灯呢!
从此,爬就早早起来,先点一盏灯,放在门墩上,过往的村民看到了,都说:爬起来了,爬起来了,这娃子,说勤勤还真勤勤呢。也有那么一回,有一个打水忘带井绳的,看到他家的灯光,就去借井绳,喊他两三声,他脸红着从内屋出来,接着就洗脸生火做饭,早早吃过去地里做活了。当然了,从此爬真的起来了,过上了好日子。
有时候,先点亮一盏豆大的煤油灯,就能够驱动你那奔向新生活的幸福快车。
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