淺談生活中的物理機(jī)械小常識

趙博通

摘 要：在我們的日常生活中存在著許許多多的物理知識，并且物理老師在課堂上也為我們講過生活中物理知識的實(shí)際應(yīng)用，從而使我們對物理這一門學(xué)科有了更深層次的認(rèn)識與理解。物理是與人類的生產(chǎn)、生活聯(lián)系最為緊密的科學(xué)，物理知識即來源于生活，又服務(wù)于生活，就以物理的機(jī)械常識為例，小到我們上學(xué)騎的自行車，大到天空上翱翔的飛機(jī)，都是利用了一定的物理機(jī)械常識。

關(guān)鍵詞：物理機(jī)械常識；生活物理常識；分析研究

隨著社會的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)進(jìn)入到了工業(yè)化的時代，老師曾經(jīng)講過在石器時代就已經(jīng)出現(xiàn)了各種各樣粗糙的工具，利用一些簡單的物理機(jī)械原理為人們的生活帶來便利。由此可見物理是一門歷史有悠久的學(xué)科，并且物理作為自然學(xué)科中的重要分支，不僅對人類的物質(zhì)文明建設(shè)起到了推動作用，對人類思維的發(fā)展也具有十分重要的影響。因此本文將對生活中物理機(jī)械小常識進(jìn)行分析研究，從而使我們的生活更加方便快捷。

1 杠桿

1.1 概述

杠桿是一種簡單機(jī)械，在外力的作用下可以圍繞固定點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動的硬棒就可以稱之為杠桿，并且杠桿的形狀可以隨著使用方式或者是使用地點(diǎn)的不同進(jìn)行靈活的改變，在我們?nèi)粘Ｖ械膽?yīng)用十分廣泛，比如蹺蹺板、釣魚竿、開瓶器、剪刀等等，這些都屬于杠桿。

1.2 應(yīng)用

1）自行車。在我們的日常生活中，自行車是很常見的工具，為我們的生活帶來了很多便利。在自行車的的運(yùn)動過程中，涉及到了很多的物理機(jī)械常識，比如控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿，也就是我們所說的車把，就是一個杠桿，我們可以利用課上所學(xué)知識，根據(jù)其阻力點(diǎn)在動力點(diǎn)和支點(diǎn)的中間，并且動力臂總是大于阻力臂的的特點(diǎn)，判斷出車把為省力杠桿，這就使得我們用很小的力就可以靈活轉(zhuǎn)動自行車的前輪，以此來控制自行車的方向以及平衡。此外還有控制自行車行駛速度的杠桿，也就是我們常說的車閘，我們用很小的力捏動車閘，然后車閘線就會根據(jù)相應(yīng)的杠桿原理，對安裝在車輪上的摩擦裝置施加力的作用，以此來達(dá)到減緩車速的目的，因此我們就可以知道，車閘也是一個省力杠桿[ 1 ]。

2）蹺蹺板。從小我們就很喜歡玩蹺蹺板，當(dāng)蹺蹺板兩頭坐上人的時候，我們就可以利用自身的體重將對面的人抬高，并且與對方相互協(xié)調(diào)使蹺蹺板規(guī)律運(yùn)動，為我們帶來很多的樂趣。以前并不知道蹺蹺板中還蘊(yùn)含著物理機(jī)械原理，但是在經(jīng)過物理老師的講解我們就知道蹺蹺板也是一個杠桿，并且根據(jù)課上所學(xué)知識：支點(diǎn)在阻力點(diǎn)和動力點(diǎn)的中間。就可以判斷蹺蹺板為第一類杠桿，并且由于其動力臂和阻力臂的長度一致，我們就可以將其稱為等臂杠桿。

3）理發(fā)剪刀。在日常生活中我們總是會修剪頭發(fā)，看著剪刀在理發(fā)師手中被靈活的運(yùn)用，我們可能不會想到，其實(shí)理發(fā)剪刀也是一個杠桿。通過觀察可以知道，理發(fā)剪刀的動力點(diǎn)在支點(diǎn)和阻力點(diǎn)的中間，其特點(diǎn)就是動力臂比阻力臂短，并且理發(fā)剪刀的使用以一手為支點(diǎn)、一手為動力，因此我們就可以判斷其為費(fèi)力杠桿。雖然是費(fèi)力杠桿，但是也有一定的優(yōu)勢，那就是可以節(jié)省距離，由此可見，在我們的日常生活中即省力又省距離的杠桿是不存在的。

2 滑輪

2.1 概述

滑輪是一種變形的杠桿，其中分為定滑輪、動滑輪以及滑輪組。在物理知識中，典型的滑輪是可以圍繞中心點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的圓輪，圓輪的圓周面上有一些凹槽，將繩索纏繞于凹槽之上，然后用力拉動繩索的一端，則圓輪與繩索之間的摩擦力就會使圓輪圍繞中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，形成滑輪。在滑輪的分類中，滑輪組的機(jī)械利益相對較大，可以牽拉較重的物品。

2.2 應(yīng)用

2.2.1電梯

隨著我國的不斷發(fā)展，電梯逐漸成為了我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚墓ぞ?，不僅實(shí)現(xiàn)為高層建筑提供了支撐，還為我們的生活帶來了極大的便利。在電梯的運(yùn)行過程中，電梯是利用上方的滑輪實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的，并且通過一定的了解我們就可以知道，電梯上方的滑輪位置是固定不變的，然后利用我們所掌握的物理知識進(jìn)行推斷，可以得出其動力臂和阻力臂分比為滑輪的半徑，由于滑輪半徑相等，我們就能夠知道電梯使用的滑輪為定滑輪，只是改變了作用力的方向，既不省力也不費(fèi)力[ 2 ]。

2.2.2現(xiàn)代化起重機(jī)

隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，起重機(jī)在工地的應(yīng)用越來越廣泛，其中的工作機(jī)構(gòu)也都是利用滑輪的原理實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)的。為了進(jìn)一步了解起重機(jī)的工作原理，我們翻閱一些資料就可以知道，起重機(jī)的起重臂里面有一個轉(zhuǎn)動的卷筒，上面纏繞著鋼絲繩，鋼絲繩通過在下一節(jié)臂頂端的滑輪，將上一起重臂拉出去，如此往復(fù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。由此我們就可以知道起重機(jī)中的滑輪會隨著重物的上升而上升，從而判斷出該滑輪為動滑輪。

3 輪軸

3.1 概述

輪軸由輪和軸共同組成，是能繞同一軸線旋轉(zhuǎn)的一種機(jī)械，我們也可以將其理解為是一種能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，軸線就是支點(diǎn)。在使用輪軸時，通常情況下作用在輪上的力和軸上的力其作用線都與兩者相切，因此，它們的力臂也就是相對應(yīng)的輪半徑和軸半徑。

3.2 汽車方向盤

在我們坐車的時候，通常都不會注意到駕駛員手中方向盤的運(yùn)轉(zhuǎn)居然還會利用到物理原理。通過在課堂上的學(xué)習(xí)，我們可以了解到方向盤實(shí)際上是一種輪軸的應(yīng)用，其原理就是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)通過齒輪齒條把圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動，然后轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)推動車輪旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向功能。通過觀察我們可以發(fā)現(xiàn)，方向盤的半徑其實(shí)就是力臂的長度，因此方向盤越大就越省力[ 3 ]。

4 結(jié)論

綜上所述，在我們的日常生活中蘊(yùn)含著許多的物理機(jī)械知識，比如自行車的車把和車閘、電梯、汽車方向盤等等，不僅為我們的生活帶來了極大的便利，在一定程度上還影響著人類社會的發(fā)展。因此我們就需要對物理知識進(jìn)行積極的探索，從而將物理知識更好的應(yīng)用于生活之中，為人類社會的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王鵬宇，李斌，全旺賢，張學(xué)勇，付朝陽. 填料體系對導(dǎo)電硅橡膠導(dǎo)電-物理機(jī)械性能的影響及研究進(jìn)展[J].化工新型材料，2014，02：3-5.

[2] 王經(jīng)逸，張旭敏，劉鵬章，李峰，賈紅兵，徐趙東. 離子液體改性氧化石墨烯對天然橡膠性能的影響Ⅰ.物理機(jī)械性能和導(dǎo)熱性能[J].合成橡膠工業(yè)，2016，01：10-14.

[3] 鐘士軍，鐘紹春，譚曉春，鐘永江.高中物理機(jī)械波工具軟件設(shè)計與應(yīng)用研究[J].中國電化教育，2013，08：95-99.