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[其他相关] 听说你是学力学的?

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发表于 2019-10-9 11:11 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  温馨提示:对待女士要有绅士风度

  另:物理学的绅士们,多多包涵!

  相信力学专业的同学们基本都遇到过这样尴尬的问题,俗话说隔行如隔山,在外人眼中很容易将力学和物理划等号。其实小编当年高考填报志愿的时候对力学的认知就是物理 (QAQ)。本着求真务实的精神,今天小编就来扒一扒“力学”,带各位走进力学的世界。

力学是什么




  力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
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  通俗的说,生活中你能看到的以及看不到的各种变形、运动及平衡都与力学关系密切,可以用力学去描述。什么?还不懂?
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  你搬进了新家,激动的上蹿下跳,即便你有200斤的体重(请勿对号入座),落地的时候也不至于把楼板踩穿,这是因为利用材料力学进行了强度校核,保障了住房的安全。什么?你经常看到踩穿楼板的新闻?这口锅还是交给偷工减料的施工方来背吧。
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  你倒牛奶总是撒的到处都是,学了流体力学,妈妈再也不用担心你的奶粉钱了!
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  考过手动挡驾照的同学们应该记得,一档起步的时候,有一小段的时间车身抖的很厉害,胆小的朋友们就直接给吓到熄火了。

  学过振动力学你就会知道这是因为起步时发动机转速较低,频率接近车体的固有频率而引起的共振现象,这时候只要轻轻给脚油让发动机转速上去越过车子的固有频率,车子就不会抖了,而你,拿到了驾照也没有车。

  或许有人会问,难道小编你学了力学就是为了开车不抖或者省点奶粉钱吗?

  这位同学你很有想法,具体到工程实践中,情况要复杂很多,要求扎实的力学功底,接下来我们来看看力学人都学什么。

力学人学什么



  小编刚进入大学学习时,第一门课程是大学物理,心里还在窃喜:看吧,果然学的是物理!
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  然而事实证明小编还是太年轻了。第二门课叫数学分析,小编心中还在嘀咕:说好的高等数学呢?好像比高数难不少。接下来的日子里,小编分别遭遇了解析几何、线性代数、概率统计、常微分方程、偏微分方程、工程数学等一系列数学课,在经历了几轮挣扎之后,小编开始慌了:我是不是选错专业了?这真的不是数学系?教务处仿佛听到了我的呼唤,于是接下来小编学习了理论力学、材料力学、弹性力学、流体力学、振动力学……

  调侃之余,也说明了力学专业对数学工具的倚重,除上述课程外,各类数值计算方法及编程语言也是必修的。计算机的快速发展也推动了计算力学的发展,使得方程可以运用计算机进行数值求解。进入研究生阶段,还有更多高阶的课程需要修读,这里就不列出了。

力学人做什么



  说到力学人能做什么,小编决定先来一些小清新的。

  当然了,小编是不会弹的。但是小编(的老板)会修啊!据说当年行业不景气的时候,老板接了一个活。一个钢琴厂找到老板,说厂里的老师傅要退休了,但是厂里的钢琴要做一些修改,但还要保证音色和谐,希望解决这个问题。钢琴发声是通过琴弦的振动,可以把琴弦抽象成力学模型,这时弦的材料、长短及横截面积都会影响到它的固有频率。通过改变这些参数,就可以改变琴弦的频率而影响钢琴的发声了。于是老板在电脑上数值仿真之后,把结果给到钢琴厂那边,还真把问题解决了(请收下小编的膝盖)。

  独轮车,骑起来非常拉风,相信同学们在大学校园里没少见,而这其中就有小编的室友(这你也要强行和力学扯上关系?)。但是更巧的是小编的室友本科毕业设计做的就是这个,独轮车可以抽象成力学中的倒立摆模型,推导方程后通过控制反馈就可以保证平衡了,换句话说,就可以骑了。
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  说完小清新,我们来看看高大上。

  力学是物理学、天文学和许多工程学的基础,机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计,都必须以经典力学为基本依据。

  在力学理论的指导或支持下,取得的工程技术成就不胜枚举。最突出的有:以人类登月、建立空间站、 航天飞机等为代表的航天技术;
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  以速度超过5倍声速的军用飞机、起飞重量超过300t、尺寸达大半个足球场的民航机为代表的航空技术;
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  以单机功率达百万千瓦的汽轮机组为代表的机械工业,可以在大风浪下安全作业的单台价值超过10亿美元的海上采油平台;
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  以排水量达到5×10⁵t 的超大型运输船和航速可达30多节、深潜达几百米的潜艇为代表的船舶工业;可以安全运行的原子能反应堆;在地震多发区建造高层建筑;
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  正在陆上运输中起着越来越重要作用的高速列车,等等。甚至如两弹引爆的核心技术,也都是典型的力学问题。
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  除此之外,生物力学在医疗、器械等领域也发挥着巨大的作用。力学发展到今天已经构建成了宏伟的大厦,能够解决我们生存空间内的许多问题,但也有解释和解决不了的问题,需要继续探索,为其添砖加瓦,使其更完善。
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  除此之外,金融、互联网等行业也不缺乏力学人的身影,这也得益于力学对数学功底的要求及编程能力的重视。

  说了这么多,相信你对力学这一学科一定有了新的认识吧。有没有觉得力学人不但设计得了建筑,造的了飞机,搞的来金融,码的了代码,连倒起牛奶和开起车来都自信了不少。

  最后,来点正儿八经的。阐释下力学的定义:
  力学力学,是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。力学是一门基础学科,同时又是一门技术学科。它研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。力学可区分为静力学、运动学和动力学三部分,静力学研究力的平衡或物体的静止问题;运动学只考虑物体怎样运动,不讨论它与所受力的关系;动力学讨论物体运动和所受力的关系。现代的力学实验设备,诸如大型的风洞、水洞,它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目,需要多工种、多学科的协作。

  来源:工程事公众号(ID:gctechshow),作者:事哥。

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