当前位置:首页>维修大全>综合>

力学十大经典原理(我发现了巧妙的力学原理)

力学十大经典原理(我发现了巧妙的力学原理)

更新时间:2024-06-23 17:37:09

力学十大经典原理

1、牛顿力学第一定律——惯性定律(空间重力场平衡律)。

2、牛顿力学第二定律——重力加速度定律(空间重力场变化律)。

3、牛顿力学第三定律——力相互作用定律(重力斥力对应律)。

4、牛顿力学第四定律——万有引力定律(重力分布律)。

5、热力学第零定律——温度律、热平衡律(能量场平衡律)。

6、热力学第一定律——能量守恒定律(能量分布空间律)。

7、热力学第二定律——熵增加定律、热不可逆定律(能量变化时间律)。

8、热力学第三定律——绝对零度不可达定律(能量利用人力极限律)。

9、相对性原理(普适律)。

10、光速不变原理(运动极限律)。

1、力学的基本概念

力是改变一个物体静态或动态的推力或拉力。如打球,人对球施加了力,所以力是物体对物体的作用,力不能脱离物体而存在,只要有力的发生,就一定有施力物体和受力物体。如护士为病人翻身,改变卧位,则护士是施者,病人是受力者。力的大小可以用测力计来测量,在法定单位制中力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。力是有方向的,如重力的方向是垂直向下;浮力的方向是竖直向上;压力是挤压物体的力;张力则是外拉力。力与物体相交的一点为作用点。力的大小、方向和作用点,为力的三素。

2、杠杆作用

人体活动大部分是用杠杆原理来完成的。四肢构成杠杆装置,关节如同枢纽,肌肉的收缩为力的来源。根据杠杆作用的三个点位置的不同,将杠杆分为三类。这三个点即支点在杠杆转动时,固定不动的点;力点为力的作用点;阻力点为承受重量的点又叫重点。

(1)第一类杠杆(平衡杠杆):支点位于力点与阻力点之间。例如人的头部在寰枕关节上进行后仰的活动,即属此类。寰椎为支点,前后两组肌肉产生的作用力分别用F1和F2表示,头颅的重量为阻力L。F1的力矩使头后仰,F2的力矩和L的力矩使头前屈。当后仰和前屈的力矩相等时,头趋于平衡。

(2)第二类杠杆(省力杠杆):阻力点位于力点和支点之间,例如用脚尖站立时,脚尖是支点,足跟后的肌肉收缩(F)是作用力,体重(L)落在两者之间的距骨上。这种动作属于第二类杠杆。由于力臂较重臂长,所以用较小的力就可以支持体重,能够省力。

(3)第三类杠杆(速度杠杆):力点位于支点和阻力点之间,所以力臂小于阻力臂,所需的作用力较阻力大。这种杠杆虽然费力,但能换来距离较大的移动,赢得较大的运动速度。

在护理工作中用镊子夹取用物就属第三类杠杆。人体活动中,用手臂举起重物时的肘关节运动,也属这类。肘关节是支点,支占上下的肱二头肌和肱三头肌,其作用力分别为F1和F2,手中重物为L。由于阻力臂比力臂长,所以要克服较小的阻力,要用较大的作用力。

3. 力的分类

根据力的性质、效应的不同,力的种类很多,现仅将护理工作中最常应用的力,作简单的解释。

(1)压力:受力面上所承的垂直作用力。

(2)压强:作用力与受力面积的比值。同样的作用力,受力面积大,则压强小,受力面积小则压强大。

(3)剪力:两个距离很近,大小相等,方向相反的平行力,作用于同一物体上所引起的变形。

(4)反作用力:当人或物体施加力于周围物体时,周围物体就以大小相等,方向相反的力在接触点起反作用。 如骨折病人常应用大小相等、方向相反的力牵引患肢,如对抗伤部肌肉的回缩力,以利于骨折的复位。

(5) 摩擦力:两个相互接触的物体,其中一个物体对于另一个物体有相对滑动倾向时,就会受到另一物体阻碍其运动的力即为磨擦力。这力的方向与相对运动的方向相反。摩擦力的大小取决于正压力和磨擦系数的大小。干燥、粗糙平面的摩擦系数大于平滑面的摩擦系数。增加摩擦力,可以防止滑倒。拐杖的端部加上橡皮头,可以增加摩擦系数,使之稳定。

在护理工作中,有时需尽可能地增加摩擦力以防止滑动。如在轮椅上加闸,因闸的内面有很高的摩擦系数,使用轮闸时,增大了车轮受的正压力,这就产生了很大的磨擦力。摩擦力越大,车轮就可越快停住。有时需要减少摩擦力,使物体比较容易地沿着一个平面移动,这就应使接触面平滑或加滑润油。例如病床、轮椅、推车等的轮子,应定时加润滑油,以减少接触面间的摩擦系数,利于使用。

4、平衡和稳定

人或物体的平衡和稳定,主要由重心、支撑面和重力线的关系而决定。

(1) 重心:一个物体的各部分都要受到地球对它的作用力即重力,重力的作用所集中的一点,就是物体的重心。

在有规则形状的均匀物体,且质量分布也均匀的,则它的重心就在几何中心。当物体发生形状变化时,重心的位置也随之变化,人体重心的位置,随着四肢和躯干的姿势而改变,当人垂臂直立时,重心在骨盆的第二骶椎前约7cm处,约为站立高度的55%,男子为55~57%,如把手臂举过头顶,重心随之升高,同样如身体下蹲时重心下降,甚至吸气时膈肌下降,重心也会下降。又如敷料罐与持物钳罐相比,前者重心低,较后者稳定。所以稳定与人或物体的重心高低成反比。

(2)支撑面:支撑面是人或物体与地面接触时,支持重力的面积,它可以为站立、提重或移动时,提供稳定性。扩大支撑面,可以使人物易于平衡,支撑面小,则不易平衡,所以稳定与支撑面大小成正比。

(3)重力线:重力线是重量的作用线,是自重心垂直于地面的线。人站立时,重力线通过腰齿突,髋关节之后,膝关节之前方。人体是在重力与支持力的作用下,保持动态平衡。当重力线通过支撑面时,才能保持平衡,如老年人背向前弯,重力线超越支撑面,行走时不稳定,使用拐棍后,扩大支撑面,身体的重力线在支撑面内,就增加了稳定度。如两个体积相同的圆筒体,一个由泡沫塑料制成,另一个由钢锭制成,当受到同样外力作用时,泡沫塑体先倒,因其体轻,轻轻用力,就能使重力线超越支撑面,于是塑料体就倒下了。所以稳定与人或物的重量成正比

更多栏目