日常机械中物理学原理的应用分析

徐源松

摘 要：物理作为一门与生活密切相关的传统学科，其原理在我们的生活中随处可见，物理学原理在机械中的应用就是其中一个重要部分。本文以日常机械中的物理学原理的应用为研究内容，通过高中生的视角，对其进行实践分析，以期加深人们对于物理学原理的认识。

关键词：机械 物理学原理 应用 分析

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）10（b）-0076-02

物理学原理应用在人们日常生活的方方面面，给人们的生活带来了极大的便利。在机械设计、制造过程中，通过物理学原理的应用，能够有效解决机械产品设计、制造等方面的一系列问题。因此，本文通过研究机械中的物理学原理，以期加深人们对于物理学原理的认识。

1 摩擦力在汽车发动机中的应用

在汽车制造业中，由于我国汽车发动机制造技术相对落后，影响了我国汽车制造业的发展。在汽车发动机制造技术中最为关键的因素就是活塞与气缸的密封性和其最小的摩擦系数。然而，在我国实际生产加工的过程中，活塞与气缸的实际摩擦系数经常超出指标范围，这不仅影响到了发动机的使用效果，还缩短了发动机的使用寿命。

因此为减少摩擦力带来的影响，除了要提高加工精度以外，还需要提高零件安装准确度，从而避免误差带来的磨损现象。

2 力学平衡在建筑中的应用

随着城镇化建设步伐的加快，大量高楼拔地而起，建筑设计人员为了减少建设高楼大厦过程中由于外力的作用发生的晃动，在高楼大厦中增加了一个用于稳定建筑物的机械设备——阻尼器。

阻尼器就是运用了力学平衡原理，利用超高密度金属球体的重力作用，降低了高层建筑的摇晃幅度，如图1所示，根据力学平衡原理，当高层建筑向右倾斜，阻尼器受到重力的作用时，力F1和G对建筑物的左侧施加力F2，进而减轻高层建筑的晃动。基于牛顿第一定律和能量守恒定律，阻尼器的存在增加了建筑物顶部的质量，也能够在一定程度上减轻其晃动的程度。

3 能量守恒原理在发电机中的应用

发电机的原理是通过燃烧化石燃料推动飞轮转动产生机械能，同时在切割磁力线的过程中形成交流电，将机械能转化电能。在此过程中，完成了两次能量转换，且均遵守能量守恒定律。

在第一次能量转换的过程中，化学能主要转化为机械能，且还有一部分化学能以内能的形式被消耗掉。在第二次能量转化过程中，除机械能转化为电能以外，电流在前端也产生的内能。

为提高发电机的能量转化效率，我们应适当提高发电机的负载电阻，避免负载电阻偏低造成的发电机内阻耗能增加。

4 声学在管道加工中的应用

对于管道来说，其加工质量将直接影响其使用寿命，尤其是一些特殊领域对管道的质量要求更高。以无缝钢管为例，其主要应用于天然气的传输工程，由于天然气传输管道内部气压较高，易对钢管产生一定程度的压迫而发生裂缝，轻则导致天然气泄漏，重则发生爆炸事故。因此，在无缝钢管的加工过程中，需要对其质量进行严格检验，其中就用到了声学相关的知识。

检测无缝钢管质量的仪器叫作超声波探测仪，它能利用超声波对无缝钢管的表面完整性进行检查，如果出现缝隙，则会导致声波的变化幅度较大，如图2所示，则能够判定该无缝钢管为不合格产品。

除此之外，还能够通过调整超声波探测仪的参数，对无缝钢管的壁厚进行检测，这也是声学原理在管道加工中的應用。

5 结语

物理学原理在生活中的应用并非仅限于日常机械领域，在农业生产等其他领域都会用到相关知识。因此，作为高中生的我们，应当努力学习物理知识，并要善于发现身边的物理学原理，从而实现个人物理综合素养的提升。

参考文献

[1] 孟宏蔚.浅谈物理学原理在日常生产和生活中的广泛应用[J].现代农村科技，2016（24）：52.

[2] 尹浩宇.物理学在现代生活中的应用[J].新校园（阅读），2018（1）：189.