对物理学原理应用的简介
黑龙江科技大学 理学院 工程力学12-1 郭九明
摘要：大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象是非常广泛的，它的基本理论渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容，这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此，它是各个专业学生必修的一门重要基础课。
关键词：杠杆原理、电磁感应原理、电子束磁偏转原理、陀螺力学
当然，大学物理学原理的应用同样是十分广泛的，可以说是贯穿古今，不论是纵向还是横向，都是令人赞叹不已的。
燧人钻木取火的基本原理正是摩擦生热原理，在热量积蓄到一定程度时就可以使木头与氧气发生剧烈反应产生火焰。而物理在如今的生活中拥有着更加广泛的应用，比如说一个人的起居，早上从床上爬起来，刷牙，洗漱，刷牙时利用牙刷凹凸不平的表面增大摩擦，可以把牙刷得更干净彻底。洗漱完毕，来一顿丰盛的西式早餐，锋利的刀子切面包更容易，利用的原理是在力一定下，接触面越小，压强越大，这样更容易切开物体。 中午在办公室用泡面充饥下，筷子自然是必不可少的。简简单单两根木条，动一动手腕就可以把食物送入口中。这里运用的是杠杆原理，较大力作用在较小的力臂上就可以举起较大力臂上的较轻物体。 下班后呼朋唤友，一起吃一顿火锅，其乐也融融。现在流行电磁炉，电磁炉的基本原理是电磁感应原理，利用形成涡流产生的热量为火锅供热。 吃完火锅出来时已然天黑，夜市的霓虹灯五颜六色，利用的正是量子力学对原子能级的研究，不同能级间电子发生跃迁时发出的光子的频率不同，所以看上去绚丽无比，如梦似幻。 回家打开电视放松下，家中的彩电颜色艳丽，利用的是电子束磁偏转原理，然后不断变化，扫描，形成一幅幅动作画面。
当然原理物理学的应用还涉及到很多方面，作为力学专业的一名学生下面我就力学方面的陀螺原理的应用实例做一下简单的介绍及分析。
1．力学理论之陀螺力学及其生活中的应用：
1.1直升机的陀螺力学：直升机飞行的基本原理是利用主旋翼可变角度产生反向 推力而上升，但对机身会产生扭力作用，于是需要加设一个尾旋翼来抵消扭力，平衡机身。这就用到陀螺仪了，它可以根据机身的摆动多少，自动作出补偿讯号给伺服器，去改变尾旋翼角度，产生推力平衡机身。以前，模型直升机是没有陀螺仪的，油门、主旋翼角度和尾旋翼角度很难配合，起动后便尽快往上空飞，如要悬停就要控制杆快速灵敏的动作，所以很容易撞毁，现在已
有多中直升机模型使用的陀螺仪，分别有机械式、电子式 、电子自动锁定式。 1.2机动车的陀螺应用： 利用陀螺效应感知线路角度的变化是可以的，由于定轴性的存在，首先使陀螺仪转动利用定轴性确定当前行车方向为参考方向，当行车方向改变时就会于陀螺仪最初方向产生一个夹角，利用安装在陀螺仪转轴上的传感器就可以敏感到这个夹角的大小的方向，确定行车方向的变化。??是行车距离仅仅用陀螺仪是无法确定的，因此再利用加速度计，利用积分获得速度并结合行车时间得到行车距离。??实对于一个物体导航，只需要知道往哪儿走（利用陀螺仪）、走多快（加速度计）、走了多久（计时器）就一定可以解算出物体的位置。??此可以看出陀螺力学在车的导航中也有应用。
1.3自行车的陀螺力学：自行车有2个轮子，显然自行车轮子在高速旋转的时候，会使自行车更稳定。因此，骑车人撒开车把也不会倒下。自行车本身的平衡机制，来自于前叉后倾。我们可以观察到，几乎每辆自行车的车把轴，都不是与地面完全垂直，而是后倾的。由于前轮是固定在车把的前叉上，因此又叫前叉后倾。前叉后倾，使车辆转弯时产生的离心力其所形成的力矩方向，与车轮偏转方向相反，迫使车轮偏转后自动恢复到原来的中间位置上。这样，车子就有了自动回正的稳定性。车速越快，所造成的恢复力矩越大，骑车人就越感到稳定。这就
是高速骑车时，会感觉车子比刚刚起步的时候稳定的原因。 一般而言，车子前叉越后倾，车子越稳定，但转动车把越费劲；而后倾角度小，转把较容易，但车子的稳定性不够。但如果自行车完全没有前叉后倾，那么，骑自行车会是一件很痛苦的事情。 自行车其实是相当复杂的力学体系，而汽车的前轮定位更加复杂。有主销内倾、主销后倾、前轮外倾和前轮前束，这保证开车的时候车子尽可能稳定，但又减少轮胎的磨损。
【参考文献】
【1】.《大学物理学》 张三慧著 清华大学出版社 第一册(力学) ISBN:7-302-00... 【2】 百度百科 《理论力学简明敎程，关于陀螺问题的相关讨论》", 陈世民", 北京高等敎育出版社 2001