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摘要:知识转化产能是目前社会最流行的话题,高中物理知识同样如此,其必须来解决生活问题,才能让它的价值得到发挥。如今在建筑等多个领域高中物理都发挥了作用。例如弹性形变、能量守恒定律、电磁感应、声音传导等。本文对接建筑中高楼摇摆现象、建筑中太阳能热水器、施工中的电磁起重机、空心间壁墙等来对高中物理知识在建筑中的应用展开集体分析。
关键词:高中物理;建筑;应用分析
建筑是人类生活基础,建筑衡量了一个社会的发展程度。之所以这样说,是因为我们可以从不同时期建筑去观察其中蕴含的物理知识。古代建筑没有高层,除了材质限制之外,主要是当时的人们没有掌握先进的物理知识。而现代建筑则不同,数百米高的高楼已经成为现实。故而研究物理在建筑中应用,不仅可以验证物理知识,同时对于物理知识融入建筑行业也大有帮助。以下笔者具体分析弹性形变、能量守恒、电磁感应、声音传导在建筑中的应用。
1弹性形变的应用
所谓弹性形变指的是物体遭受外力影响之后,能够让本身形状恢复如初。弹性形变在建筑塑钢窗户当中得到了充分利用。我们认真观察可以发现塑钢窗玻璃都有白色或者黑色塑胶条,其具有很好的弹性和抗冻性能。塑钢窗在寒冷冬季时会发生非常细微的冷缩现象,而此时塑胶条会在弹性形表之下很好地填充窗框和玻璃间冷缩缝隙,保持了房间的温暖水平。
而放眼整个建筑也是存在弹性形变的,我们在网络上可以看到地震影像,可以发现当时高层建筑在剧烈震动下出现了不可思议的摇摆晃动,甚至于有面条的感觉。这实际上就是弹性形变的具体展现。在世界范围内凡是高层建筑都必须要考虑弹性形变,要保证楼体在一定范围内摆动,例如芝加哥西尔斯大厦,在大风之下其左右晃动达3.6米,即偏离中心1.8米。这种摇摆可以有效缓解风压与地震带来的震动影响,提高高楼整体的安全程度[1]。当然,具体的摇摆幅度需要通过计算机模拟计算才可确定。还有目前被网络热炒的三峡大坝变形,其实大坝本身也具有弹性形变功能,只是其十分微小,随着温度、水位改变其会有±11.6mm的形变,其实就是为了更好地缓冲温度以及水位增减带来的影响。
2能量守恒定律应用
建筑中广泛地涉及到了能量守恒定律,例如太阳能热水器便是通过转化装置将太阳能转化为热能,这其中必然遵循了能量守恒定律,即设备太阳能板所接收的太阳辐射能量=辐射能量穿透设备介质的能量损耗+太阳能热水器中水吸收的能量。所以为了提升太阳能利用效率,需要不断地改进太阳能热水器的质量,提高其对太阳辐射能量的转化效率。另外,目前在全国乃至世界被十分重视的房屋建筑光伏发电,其也是遵循了能量守恒定律,将太阳能转化成电能,只是同样过程里有能量损失而已。另外所有参与建筑建设且需要用电的设备,都是遵守了能量守恒定律,即将电能转化为动能,给予机械设备旋转打孔、升降输送、运动筛选等功能。另外根据目前环保要求而言,建筑的一砖一瓦形成过程里都耗费了大量能量,在后续楼宇运行当中也会不断地消耗电能、水能、热能等。在建筑有关材料生产到材料利用乃至于整个楼宇寿命终结这个过程里的总体能量没有变,只是有很多都浪费掉了,故而我们需要积极节能,降低建筑物的建筑以及维护成本[2]。
3电磁感应应用
电磁起重机是电磁感应这一物理知识应用的典型代表。当设备给电之后,磁盘便会产生三相交流电,其经过变压器降压之后,在可控硅作用下变为直流电,主要用来励磁和消磁。这种电磁起重机主要用来吊运钢铁等建筑材料,具有运转效率高的特点。另外在建筑材料检测当中也会应用到电磁感应设备,通过设备获得参数来对材料质量进行界定。只是因为影响电磁感应设备的因素有很多,例如混凝土当中钢筋多少、绑扎的铁丝这些都会影响具体检测结果。不过有经验的检测人员都有对应的修正值,能够保证检测结果的正确率。
4声音传导应用
如今人们追求建筑质量,其中一个衡量指标就是隔音效果。这也是塑钢窗流行的主要原因。而放大了观察我们也可以发现在建筑材料当中也存在打破了材料原来的疏密度,从而有效实现隔音的技术。例如隔音板、隔音墙等。隔音板是房屋建筑里用到的,而隔音墙大多出现在高速公路两侧,其主要是切断了声音传播路径,让声波撞击在隔音墙有效反弹,从而有效降低了声音扩散程度,避免来往行车对两侧居民的影响。
总结:
通过高中物理在建筑中应用的探讨,我们可以知道只要我们拥有发现的眼睛,总会发现物理知识原来就存在于身边。总而言之,建筑当中存在很多高中物理涉及到的知识,这足以证明高中物理課程的巨大价值。所以我们必须要从现在起学好物理,去深入研究其中的原理、机理,并能够用它们去解决生活问题,这样才是真正的学习,是一种有价值的学习方式。
参考文献
[1]孔佳祺. 高中物理在建筑中的应用[J]. 明日, 2017, 000(046):P.78-78.
[2]韩若冰. 浅谈从生活中学习高中物理 ——建筑中的高中物理[J]. 数字通信世界, 2018, 000(001):216-217.
关键词:高中物理;建筑;应用分析
建筑是人类生活基础,建筑衡量了一个社会的发展程度。之所以这样说,是因为我们可以从不同时期建筑去观察其中蕴含的物理知识。古代建筑没有高层,除了材质限制之外,主要是当时的人们没有掌握先进的物理知识。而现代建筑则不同,数百米高的高楼已经成为现实。故而研究物理在建筑中应用,不仅可以验证物理知识,同时对于物理知识融入建筑行业也大有帮助。以下笔者具体分析弹性形变、能量守恒、电磁感应、声音传导在建筑中的应用。
1弹性形变的应用
所谓弹性形变指的是物体遭受外力影响之后,能够让本身形状恢复如初。弹性形变在建筑塑钢窗户当中得到了充分利用。我们认真观察可以发现塑钢窗玻璃都有白色或者黑色塑胶条,其具有很好的弹性和抗冻性能。塑钢窗在寒冷冬季时会发生非常细微的冷缩现象,而此时塑胶条会在弹性形表之下很好地填充窗框和玻璃间冷缩缝隙,保持了房间的温暖水平。
而放眼整个建筑也是存在弹性形变的,我们在网络上可以看到地震影像,可以发现当时高层建筑在剧烈震动下出现了不可思议的摇摆晃动,甚至于有面条的感觉。这实际上就是弹性形变的具体展现。在世界范围内凡是高层建筑都必须要考虑弹性形变,要保证楼体在一定范围内摆动,例如芝加哥西尔斯大厦,在大风之下其左右晃动达3.6米,即偏离中心1.8米。这种摇摆可以有效缓解风压与地震带来的震动影响,提高高楼整体的安全程度[1]。当然,具体的摇摆幅度需要通过计算机模拟计算才可确定。还有目前被网络热炒的三峡大坝变形,其实大坝本身也具有弹性形变功能,只是其十分微小,随着温度、水位改变其会有±11.6mm的形变,其实就是为了更好地缓冲温度以及水位增减带来的影响。
2能量守恒定律应用
建筑中广泛地涉及到了能量守恒定律,例如太阳能热水器便是通过转化装置将太阳能转化为热能,这其中必然遵循了能量守恒定律,即设备太阳能板所接收的太阳辐射能量=辐射能量穿透设备介质的能量损耗+太阳能热水器中水吸收的能量。所以为了提升太阳能利用效率,需要不断地改进太阳能热水器的质量,提高其对太阳辐射能量的转化效率。另外,目前在全国乃至世界被十分重视的房屋建筑光伏发电,其也是遵循了能量守恒定律,将太阳能转化成电能,只是同样过程里有能量损失而已。另外所有参与建筑建设且需要用电的设备,都是遵守了能量守恒定律,即将电能转化为动能,给予机械设备旋转打孔、升降输送、运动筛选等功能。另外根据目前环保要求而言,建筑的一砖一瓦形成过程里都耗费了大量能量,在后续楼宇运行当中也会不断地消耗电能、水能、热能等。在建筑有关材料生产到材料利用乃至于整个楼宇寿命终结这个过程里的总体能量没有变,只是有很多都浪费掉了,故而我们需要积极节能,降低建筑物的建筑以及维护成本[2]。
3电磁感应应用
电磁起重机是电磁感应这一物理知识应用的典型代表。当设备给电之后,磁盘便会产生三相交流电,其经过变压器降压之后,在可控硅作用下变为直流电,主要用来励磁和消磁。这种电磁起重机主要用来吊运钢铁等建筑材料,具有运转效率高的特点。另外在建筑材料检测当中也会应用到电磁感应设备,通过设备获得参数来对材料质量进行界定。只是因为影响电磁感应设备的因素有很多,例如混凝土当中钢筋多少、绑扎的铁丝这些都会影响具体检测结果。不过有经验的检测人员都有对应的修正值,能够保证检测结果的正确率。
4声音传导应用
如今人们追求建筑质量,其中一个衡量指标就是隔音效果。这也是塑钢窗流行的主要原因。而放大了观察我们也可以发现在建筑材料当中也存在打破了材料原来的疏密度,从而有效实现隔音的技术。例如隔音板、隔音墙等。隔音板是房屋建筑里用到的,而隔音墙大多出现在高速公路两侧,其主要是切断了声音传播路径,让声波撞击在隔音墙有效反弹,从而有效降低了声音扩散程度,避免来往行车对两侧居民的影响。
总结:
通过高中物理在建筑中应用的探讨,我们可以知道只要我们拥有发现的眼睛,总会发现物理知识原来就存在于身边。总而言之,建筑当中存在很多高中物理涉及到的知识,这足以证明高中物理課程的巨大价值。所以我们必须要从现在起学好物理,去深入研究其中的原理、机理,并能够用它们去解决生活问题,这样才是真正的学习,是一种有价值的学习方式。
参考文献
[1]孔佳祺. 高中物理在建筑中的应用[J]. 明日, 2017, 000(046):P.78-78.
[2]韩若冰. 浅谈从生活中学习高中物理 ——建筑中的高中物理[J]. 数字通信世界, 2018, 000(001):216-217.