李偌瑜

摘 要：高中力學又稱為經(jīng)典力學，其在社會各生產(chǎn)領(lǐng)域占據(jù)著舉足輕重的角色。正因為高中力學在社會各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，才有了科學技術(shù)突飛猛進發(fā)展的當今社會。力學的應(yīng)用改變了世界和人類社會。教師可圍繞高中力學這個核心點，簡要分析高中力學在將來的應(yīng)用和展望，希望通研究可以對高中力學進行更加深入的探討。

關(guān)鍵詞：高中力學；應(yīng)用；展望

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2019）06-0184-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.06.121

一、高中力學概述

高中物理最重要的一個部分就是力學。根據(jù)不同性質(zhì)和作用，可以對力學進行分類。在對高中力學知識學習過程中，必須要對三個知識進行重點關(guān)注，它們是力的平衡、力的分解和力的合成，這三部分對深入理解和掌握力學知識也同樣重要。就如同牛頓在蘋果樹下發(fā)現(xiàn)了萬有引力一樣，物理學原理都是從實際生活中發(fā)現(xiàn)的，力學也不例外。這些力學知識和原理從生活中發(fā)現(xiàn)，通過我們的研究和利用，最后再應(yīng)用到生產(chǎn)和生活當中，使它發(fā)揮作用，這就是科學的價值和魅力所在。下面我們就來分析一下高中力學在將來的應(yīng)用問題。

二、高中力學的應(yīng)用與展望

（一）高中力學在橋梁建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用

建筑力學是以高中力學為基礎(chǔ)發(fā)展而來。建筑力學可分為理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學三大部分。在一座橋梁中，力學的最大作用是要保證橋梁體的牢固性。如中國的石拱橋就是力學在橋梁建設(shè)領(lǐng)域最好的實踐案例，看著簡單的石頭堆砌成的拱橋，卻屹立千年不倒不塌。橋梁建設(shè)者根據(jù)拱橋的受力分析，運用力的平衡原理分析石頭的受力值，保證橋梁整體的穩(wěn)固?？梢娏W在中國古代建筑領(lǐng)域就已經(jīng)被人們利用到了橋梁建設(shè)中，從中我們也看出了中國古人的智慧。橋梁設(shè)計采用了高中力學有關(guān)知識，反應(yīng)承載力具備的靜力功能，還包括材料力學相關(guān)知識理論。最為著名的港珠澳大橋，是中國人把當代力學運用到橋梁建設(shè)中的完美體現(xiàn)。相信不久的將來，人們會在自然條件更加惡劣的條件下建設(shè)出更多橋梁奇跡。

（二）高中力學在機器人領(lǐng)域的應(yīng)用

機器人是可以接受人類指揮也可以運行預先編排的程序的機器裝置。提到機器人就一定要提機器人動力學，這門學科是對機器人機構(gòu)的力和運動之間關(guān)系與平衡進行研究的學科。它是一個比較復雜的動力學系統(tǒng)?，F(xiàn)代機械學朝著高速、精密、重載的方向不斷發(fā)展，機構(gòu)動力學已經(jīng)成為機械產(chǎn)品性能好壞的關(guān)鍵問題。高中力學是機構(gòu)動力學的基礎(chǔ)。研究者忽略連桿的慣性和關(guān)節(jié)的摩擦后得出了動力學方程，通過分析關(guān)節(jié)約束反力的方法分析了逆動力方程，在假設(shè)關(guān)節(jié)無摩擦，各支桿為不對稱的細桿條件下完成了逆動力學分析。為使關(guān)聯(lián)機器人能進入實際應(yīng)用階段，對其技術(shù)還需做進一步研究，這些問題是高中力學將來的發(fā)展方向。而且，機器人越來越受到人們的需要和青睞，能夠服務(wù)人們的機器人也有了市場化的趨勢。機器人的服務(wù)功能也向著助老、助殘、商用服務(wù)、特種服務(wù)方向發(fā)展。服務(wù)機器人的需求和創(chuàng)新在一定程度上也推動了高中力學在機器人領(lǐng)域的運用。

（三）高中力學在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

力學與材料科學、能源科學影響著航天事業(yè)的持續(xù)發(fā)展進步。當前各國在航空航天領(lǐng)域都加快了發(fā)展速度，航空航天技術(shù)也有了日新月異的發(fā)展，這些技術(shù)的更迭和進步反過來也給力學帶來了更多的挑戰(zhàn)，促使力學理論更加系統(tǒng)，體系更加完善。高中力學是力學的基礎(chǔ)，因此航空航天技術(shù)也是高中力學將來應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。在萊特兄弟發(fā)明飛機之前，人們的意識中始終認為只有密度低于空氣的物質(zhì)才能飛上天，所以人們發(fā)明了熱氣球。后來隨著流體力學的發(fā)展，很多密度相對較大的物質(zhì)也被送上天了，人們才改變這個觀念，后來萊特兄弟發(fā)明了飛機成為一個劃時代的標志?，F(xiàn)如今，航空關(guān)鍵技術(shù)很多都采用力學相關(guān)理論知識，主要有空氣動力學、結(jié)構(gòu)力學、材料力等，一些和力學相互關(guān)聯(lián)的新技術(shù)催生出來。未來，力學發(fā)展將會為航空航天領(lǐng)域帶來更大機遇，同時隨著技術(shù)的不斷更新，也對力學的研究進行補充，豐富了高中力學，在教學中有一定助益。

（四）高中力學在運輸領(lǐng)域應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟實力的提升，交通運輸行業(yè)呈現(xiàn)出不斷增長的態(tài)勢。人們對快速便捷交通方式的需求下，我國的高鐵迎來了井噴式的發(fā)展。說起高鐵，我們頭腦中都會呈現(xiàn)它類似于“子彈頭”一樣的形狀，與我們以前看見的方方正正的綠皮火車有很大的區(qū)別。為什么高鐵要設(shè)計成這種形狀？我們可以用高中力學知識加以解答。應(yīng)用于高速鐵路的列車采用流線型子彈頭設(shè)計，可以有效減少空氣阻力、壓力，運行速度便會達到設(shè)計要求。盡管我國高鐵技術(shù)在世界上來說處于領(lǐng)先的位置，但是在技術(shù)的創(chuàng)新上我們還有很大的發(fā)展空間。在穩(wěn)定性和降低噪音的角度，我們立足高中力學，還有很多可以攻克的問題，提高發(fā)展技術(shù)。同時，我們可以大膽設(shè)想，將來，為了滿足人們出行的需求，運用高中力學原理研究出比高鐵速度更快更安全的運輸方式；或者在運輸途徑上，除了現(xiàn)在的公路、海運、航空運輸外，研究出超低空飛行的小型飛行器，降低陸路運輸壓力，還可以提高運輸效率。

（五）高中力學在土建工程領(lǐng)域應(yīng)用

隨著我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，高中力學在土木工程領(lǐng)域運用也越來越廣泛，高中力學與建筑力學完美結(jié)合，形成了更加完善的力學理論。靜力學、運動學和動力學是組成理論力學的重要組成部分，他們是構(gòu)成力學的基礎(chǔ)。之所以稱為基礎(chǔ)是因為它們十分重要。在實際工作中，應(yīng)用力學的合成、分解、平衡等力學原理進行建筑設(shè)計和施工，使高中力學在土建工程領(lǐng)域中的發(fā)展呈現(xiàn)出多樣化的態(tài)勢。力學的原理在土建工程中解答了很多實際問題，與土建工程理論形成交叉，對未來土建工程發(fā)展給予重要指導作用。

三、結(jié)語

高中力學在現(xiàn)代科學技術(shù)上發(fā)揮了重要作用，并且在社會各技術(shù)領(lǐng)域的實踐中得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。在各項科學技術(shù)不斷發(fā)展的時代潮流中，高中力學融合各領(lǐng)域技術(shù)，促進了人類社會的歷史性進步。隨著科學技術(shù)更深入的發(fā)展，很多人們沒有涉足的領(lǐng)域也將會有人類的痕跡。高中力學在這些領(lǐng)域同樣會發(fā)揮其巨大的科技價值，為人類造福。

參考文獻：

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[2] 徐鑒.機器人動力學與控制專題序[J].力學學報，2016（4）.

[責任編輯 胡雅君]