大学物理在生活中的应用

...大学物理在生活中的应用物联网1502班15112006董潇蔓前言我们每一个人不时刻刻都在不自觉地运用物理知识。而且，物理学与我们的生活联系最为密切，物理现象大批的存在于我们四周，如雨后天晴的彩虹，湖水沸腾等。都可以从物理知识中获取答案。所以，我们要充分认识物理是源于生活也是解决生活问题的基本工具。运用所学知识，解决生活中的问题，这可以增添我们的感性认识，加强生活实质的联系。物理学是研究物质世界最基本的结构、最广泛的互相作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思想方法的自然科学。在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。物理是一门适用性很强的科学，与工农业生产、平常生活有着极为亲近的联系。物理规律自己就是对自然现象的总结和抽象。它与我们的生活息息相关，密不行分！要点词：生活物理，物理应用，杨氏模量正文在大学物理课程上，我们做了众多物理实验，然此刻天就由我来介绍一下弹性模量，和它在生活中的应用。弹性模量ElasticModulus，又称弹性系数，杨氏模量。此刻，跟着科技的不停发展，弹性模量变为了工程资料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反响。凡影z.....响键合强度的要素均能影响资料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。在平常生活中，弹性模量的应用与测量在好多领域有重要的作用，就忧如混凝土的弹性模量假如不够，使建筑变形而不可以正常使用，就很简单发惹祸故造成经济损失，甚至人员伤亡。我们在实验中测得的杨氏模量，它是沿纵向的弹性模量，也是材料力学中的名词。1807年因英国医生兼物理学家托马斯·(ThomasYoung,1773-1829)所获取的结果而命名。依据胡克定律，在物体的弹性限度，应力与应变为正比，比值被称为资料的杨氏模量，它是表征资料性质的一个物理量，仅取决于资料自己的物理性质。杨氏模量的大小标记了资料的刚性，杨氏模量越大，越不简单发生形变。杨氏弹性模量是选定机械零件资料的依照之一，是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属资料、光纤资料、半导体、纳米资料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种资料的力学性质有侧重要意义，还可用于机械零零件设计、生物力学、地质等领域。丈量杨氏模量的方法一般有拉伸法、梁曲折法、振动法、内耗法等，还出现了利用光纤位移传感器、莫尔条纹、电涡流传感器和颠簸传达技术（微波或超声波）等实验技术和方法丈量杨氏模量。但是因为我们学校资源有限，只好用拉伸法来丈量杨氏模量。杨氏模量的量纲同压力，在SI单位制中，压力的单位为Pa也就是帕斯卡。但是平常在工程的使用中，因各资料杨氏模量的量值都z.....十分的大，所以常以百万帕斯卡（MPa）或十亿帕斯卡（GPa）作为其单位。?(1牛顿每平方毫米为1MPa)?(1千牛顿每平方毫米为1GPa)杨氏模量测试方法的介绍一般分为静态法和动向法。动向法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。脉冲激振法：经过适合的外力给定试样脉冲激振信号，当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时，产生共振，此时振幅最大，延时最长，这个波经过测尝试针或丈量话筒的传达变换成电讯号送入仪器，测出试样的固有频率，由公式计算得出杨氏模量E。特色：国际通用的一种常温测试方法；信号激发、接收结构简单，测试测试正确、直观。声频共振法：指有声频发生器发送声频电信号，由换能器变换为振动信号驱动试样，再由换能器接收并变换为电信号，分析此信号与发生器信号在示波器上形成的图形，得出试样的固有频率f，由公式E=C1·w·f得出试样的杨氏模量。特色：---声频发生器、放大器等构成激发器；换能器接收信号，示波器显示信号；---李萨如图形判断试样固有频率。z.....弊端：---激发器结构复杂，必需时激发器需要与试样表面耦合，操作不方便；示波器数据办理及显示单一；可能存在多个李萨如图形，易误判；该方法不方便用于高温测试。声速法：由信号发生器给出超声信号，测试信号在试样中的流传时间，得出该信号在试样中的流传速度ν，由公式E=ρ·ν计算得试样杨氏模量。特色：---超声波发生器及换能器构成激发系统；换能器变换信号；测试超声波在试样两平行面的流传时间差，计算声速。弊端：---激发器结构复杂，必需时激发器需要与试样表面耦合，操作不方便；时间差的信号办理点简单引入偏差，只好得出近似杨氏模量；该方法不方便用于高温测试。静态法静态法是指在试样上施加一恒定的曲折应力，测定其弹性曲折挠度，或是在试样上施加一恒定的拉伸（或压缩）应力，测定其弹性变形量；或依据应力和应变计算弹性模量。特色：---国内采纳的方法，国内外耐火行业目前还没拟定相应的标准；z.....获取资料的真实变形量应力---应变曲线。弊端：试样用量大；正确度低；不可以重复测定。这个装置图就是近似我们实验室用的装置。因为做实验的时候好多时候存在偏差，所以我们采纳逐差法有效地减小随机偏差的影响，也可以部分地除掉仪器的系统偏差，在这个实验中，金属丝下边悬挂的重物质量是逐次等量上浮的，所以使用逐差法可以有效利用多次丈量的数据，利用多个数据差的均匀来部分除掉偏差的影响杨氏模量的大小取决于资料的构成。举例来说，大部分金属在合金成分不一样、热办理在加工过程中的应用，其杨氏模量值会有5％也许更大的颠簸。正如以下的好多资料的杨氏模量值特别凑近。杨氏模量与这样多的资料都息息相关，不论杨氏模量大也许小都有他的好处。就如杨氏模量大，即便单位面积上承受很大的力也不会曲折变形，强力不会拉伸这类资料，压力也不会压缩这类资料。就比方天然金刚石，因为它的杨氏模量达1000GPa，所以它被人们做成刀具等，抗形变能力强，耐用。超级钢因为其杨氏模量特别大，而被应用于造船、建筑、桥梁等行业，来代替传统的一般板材拥有优异的远景。高强度船板可以增添载货量；低成本、高性能桥梁板有益于桥梁结构的优化设计，使桥梁更加坚固耐用。在中国，超级钢大实用武之地。杨氏模量的应用已经浸透到我们身旁的各个领域。还有一些杨氏模量很低的新式资料，比方固态的二甲基硅氧烷为一种硅胶，无毒、疏水性（hydrophobic）和防水性，惰性物质，且为非易燃性、透明弹性体。二甲基硅氧烷的制程简易且快速，资料成本远低于硅晶圆，z.....且其透光性优异、生物相容性佳、易与多种材质室温接合、以及因为低杨氏模量（Young’smodulus）以致的结构高弹性（structuralflexibility）等，被用来