浅析生活中的力学之美.doc

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浅谈生活中的力学之美
　　【摘 要】力学是学界独立的一门基础学科，主要研究的是能量和力以及它们与固体、液体及气体的平静、变形或运动的关系。而任何一门学科都来源于实际生活及事物所存在的本身。因此，从力学角度分析

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浅谈生活中的力学之美
　　【摘 要】力学是学界独立的一门基础学科，主要研究的是能量和力以及它们与固体、液体及气体的平静、变形或运动的关系。而任何一门学科都来源于实际生活及事物所存在的本身。因此，从力学角度分析生活中一些常见的现象及其力学原理，就可以充分地将力学理论与力学知识的实践有机结合起来，让更多的人感受到力学的魅力所在。
　　【关键词】力学；工程力学；日常生活；艺术生活
　　力学存在于实际生活之中，无论是日常生活，还是艺术生活之中。作为力学研究者，我们要全面地了解力学理论及其在人类生活中的应用。
　　首先，就从我们每天都需要用到的交通工具说起。虽然当今社会私家车越来越普及，但自行车还是牢牢占据着最广大的市场，数以亿计的使用者就足可以说明自行车的使用人群是多么庞大。说起自行车，大家都知道自行车是靠轮子向前滚动来实现前进的。然而，大多数人都误认为自行车是靠脚踏脚蹬直接推动轮子前进的，但事实并非如此。其实，踏脚蹬只是原动力，它只给了主动轮，也就是我们常说的后轮以转矩，使主动轮转动，但并没有推动自行车身向前运动。具体说来，脚蹬的转动只能使车轮转动却并不能直接推动车身前进。其实，骑自行车者自己就会发现只要脚蹬一转动，自行车身就立即向前运动。显然，是地面给了车轮以向前的推动力使车身前进。那地面上的这个力的产生的原理其实很简单。在脚蹬转动后，主动轮开始转动，但由于地面比较粗糙，所以就给了车轮一个与转动方向相反的摩擦阻力，推动车轮向前运动，车身也就跟着向前运动了。此时，从动轮开始有向前滑动的趋势，摩擦力阻止从动轮向前滑动，并与车向前运动给从动轮的拉力形成转动力偶，从动轮于是开始转动。这时从动轮也受地面推动作用。因此，自行车是在地面摩擦力的推动下前进的。[1]


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　　有关自行车的力学原理还不仅仅如此，一辆小小的自行车还可能涉及到杠杆原理等其他一系列的力学理论知识。
　　除了自行车等交通工具存在力学原理之外，人体在运动过程中也涉及力学知识。实际上，力学在人类生命活动中起着至关重要的作用，比如走路、跑步、跳跃等，都涉及到力学平衡的问题。
“给我一根杠杆和一个支点，我就能撬动地球。”阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。[2]而在我们的实际生活中，杠杆无处不在。筷子是我国劳动人民的伟大发明，夹食物时外侧的那根活动筷子可以看做一个杠杆，动力是手指对筷子的作用力，一般在筷子中点上下，阻力是食物阻碍筷子合拢的力，一般作用在筷子前端，由于阻力臂大于动力臂，因此筷子是一种费力杠杆，但可以节省行程。类似的费力杠杆还有镊子等。开啤酒用的开瓶器、钳子等物体，动力臂大于阻力臂，是一种省力杠杆，但行程要加大。再比如，天平则是一种等力臂的杠杆。


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　　力学不仅仅贯穿于人类的日常活动之中，还与绘画、音乐等艺术生活紧密相连。《列奥纳多?达?芬奇笔记》中所蕴含的一系列力学思想。《列奥纳多?达?芬