电影中的物理学-.ppt

浅浅谈电影影变形金形金刚3 3 中的物理知中的物理知识1.视频2.空空间间通信通信3.定定义义：以航天器(或天体)为对象的无线电通信。包括地球站和航天器之间的通信、航天器互相之间的通信和通过航天器转发或反射电磁波进行的地球站之间的通信。方式：方式：空间目标是运动的，因而在必要时接收天线应对目标定向连续跟踪。航天器的发射机输出功率受到限制，地球站须使用大口径天线和低噪声放大器。深空通信中地面使用高增益的、指向可控的抛物面天线，最常用的天线口径为18米和27米。航天器的通信设备必须重量轻、体积小、抗辐射、寿命长,能经受冲击和振动,而且可靠性高。空间通信使用的频段很宽，从超长波段到毫米波段，乃至激光。卫星通信常用的频段是115吉赫,并已开始使用更高频段。分分类：空间通信按传递信息的形式分为模拟通信和数字通信。模拟通信传输的是模拟信息。数字通信对传递的各种信息进行数字编码，再调制到副载波上进行传递。数字通信与计算机连接使用：如采用约定的编码方案，还易于实现保密通信，所以数字通信是现代空间通信的主要形式。空间通信按照传递的信息内容分为话音通信、图像通信和遥测或指令信息传输等。地球与载人航天器之间的话音通信大多使用甚高频和超高频频段。4.月球上的脚印月球上的脚印为什么不消失？什么不消失？月球上没有空气，不可能有大气活动，不会有风。只有“太阳风”能“吹”到月球上。太阳风指的是从太阳大气最外层的日冕，向空间持续抛射出来的物质粒子流。很早以前，人们看到彗星的尾巴老是背着太阳，猜想这大概是从太阳“吹”出来的某种物质造成的。1958年，通过人造卫星上的粒子探测器，探测到了太阳上有微粒流发出。美国科学家帕克给它取名为“太阳风”。这种微粒流是从日冕的冕洞中喷射出来的。太阳风有两种。一种持续不断地辐射出来，速度较小，在飞到地球附近时，平均速度约为每秒450千米；粒子含量也比较少，每立方厘米含质子数为1-10个。这种太阳风称为“持续太阳风”或被科学家们称作“宁静太阳风”。另一种是在太阳活动时辐射出来，速度比较大。在飞到地球附近时，速度可达每秒1000-2000千米，粒子含量也比较多。每立方厘米含质子数为几十个。这种太阳风称为“扰动太阳风”，高速太阳风对地球的影响很大，当它抵达地球时，往往引起很大的磁暴与强烈的极光，同时也发生电离层骚扰。太阳风的主要成分是氢粒子(质子和电子)和氦粒子(氦原子核与电子)，其中质子约占91%，氦核约占8%。此外还含有微量的电离氧、铁等元素。5.6.核辐射 核辐射，或通常称之为放射性，存在于所有的物质之中，即包括你喝的水和我呼吸的空气，这是亿万年来存在的客观事实，是正常现象。所以我们不是讨论有没有放射性，而是讨论在日常生活中有哪些物质，在一定条件下，有偏高或高的放射性，并足以对人造成伤害。核辐射可以使物质引起电离或激发，故称为电离辐射。电离辐射又分直接致电离辐射和间接致电离辐射。直接致电离辐射包括质子等带电粒子。间接致电离辐射包括光子、中子等不带电粒子。7.核辐射主要是、三种射线：射线是氦核，射线是电子，这两种射线由于穿透力小，影响距离比较近，只要辐射源不进入体内，影响不会太大。射线的穿透力很强，是一种波长很短的电磁波。电磁波是很常见的辐射，对人体的影响主要由功率（与场强有关）和频率决定。通讯用的无线电波是频率较低的电磁波，如果按照频率从低到高（波长从长到短）按次序排列，电磁波可以分为：长波、中波、短波、超短波、微波、远红外线、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。以可见光为界，频率低于（波长长于）可见光的电磁波对人体产生的主要是热效应，频率高于可见光的射线对人体主要产生化学效应。8.人工辐射源包括放射性诊断和放射性治疗辐射源、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰尘以及核反应堆和加速器产生的照射等。9.10.光的折射光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射。光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。11.费马原理原理 1光沿着光程为极值的路径传播设某空间介质的折射率连续变化，光由A点传播到B点就必循一曲线，如图所示它的总光程为根据变分法原理，光程为极值的条件为此式即为费马原理的数学表达式由费马原理可以推导出反射定律和折射定律，并可证明它们的光程为极值2费马用演绎方法导出折射定律费马在前人发现折射定律的基础上对光的折射定律又有了新的发展费马认为，导出折射定律可以采取另一种截然不同的思考方法他假定不同媒质对光的传播表现出不同的阻力，他首先指出，光在不同媒质中传播时，所走路程取极值，即遵从费马原理即是说，光从空间的一点到另一点，是沿着光程为极值（最小、最大或常量）的路程传播的借助于光程这个概念可将光在媒质中所走过的路程折算为光在真空中通过的路程，这样便于比较光在不同媒质中所走路程的长短1661年费马运用费马原理成功地导出了折射定律12.折射的折射的应用用13.视频14.激光切割激光切割 该技术采用激光束照射到钢板表面时释放的能量来使不锈钢熔化并蒸发。激光源一般用二氧化碳激光束，工作功率为5002500瓦。该功率的水平比许多家用电暖气所需要的功率还低，但是，通过透镜和反射镜，激光束聚集在很小的区域。能量的高度集中能够进行迅速局部加热，使不锈钢蒸发。此外，由于能量非常集中，所以，仅有少量热传到钢材的其它部分，所造成的变形很小或没有变形。利用激光可以非常准确地切割复杂形状的坯料，所切割的坯料不必再作进一步的处理。15.优点：切切割割质质量好量好切口宽度窄（一般为0.1-0.5mm）、精度高（一般孔中心距误差0.1-0.4mm，轮廓尺寸误差0.1-0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般Ra为12.5-25m），切缝一般不需要再加工即可焊接。切割速度快切割速度快例如采用2KW激光功率，8mm厚的碳钢切割速度为1.6m/min；2mm厚的不锈钢切割速度为3.5m/min，热影响区小，变形极小。清清洁洁、安全、无、安全、无污污染染大大改善了操作人员的工作环境。当然就精度和切口表面粗糙度而言，CO2激光切割不可能超过电加工；就切割厚度而言难以达到火焰和等离子切割的水平。但是就以上显著的优点足以证明：CO2激光切割已经和正在取代一部分传统的切割工艺方法，特别是各种非金属材料的切割。它是发展迅速，应用日益广泛的一种先进加工方法。九十年代以来，由于中国社会主义市场经济的发展，企业间竞争激烈，每个企业必须根据自身条件正确选择某些先进制造技术以提高产品质量和生产效率。因此CO2激光切割技术在中国获得了较快的发展。16.17.核裂核裂变核裂变(Nuclear fission)又称核分裂，是一个原子核分裂成几个原子核的变化。裂变只有一些质量非常大的原子核像铀(yu)、钍(t)和钚（b）等才能发生核裂变。这些原子的原子核在吸收一个中子以后会分裂成两个或更多个质量较小的原子核，同时放出二个到三个中子和很大的能量，又能使别的原子核接着发生核裂变，使过程持续进行下去，这种过程称作链式反应。原子核在发生核裂变时，释放出巨大的能量称为原子核能，俗称原子能。1千克铀-235的全部核的裂变将产生20,000兆瓦小时的能量(足以让20兆瓦的发电站运转1,000小时)，与燃烧2500吨煤释放的能量一样多。18.裂变是一个极复杂的核过程，研究这一过程有助于原子核物理学的发展。在裂变发现后，很快就弄清楚了，裂变时不但释放出巨大的能量，而且同时还发射出几个中子。既然中子能引起裂变，裂变又产生更多的中子，因此可以通过链式反应（见裂变反应堆）在宏观尺度上使原子核释放出能量来。这就找到了大规模利用核能的途径。除了巨大的核能在军事和能源方面的实际应用之外，随着反应堆的建立，放射性同位素开始大规模生产并广泛应用于工农医等各部门。从发现衰变到掌握原子能，是20世纪科学史上的重要一页。裂变是核的大形变集体运动的结果，弄清它的机制，了解裂变过程的各种复杂的现象，到现在仍然是一个需要继续努力研究的方向。因此对于核物理本身，裂变也具有很重要的意义。此外，自发裂变是决定最重的那些核素的稳定性的重要因素；裂变产物提供了大量的丰中子远离稳定线的核素；裂变研究又提供了原子核在大形变条件下的各种特性（如变形核的壳效应）等等。所有这些都说明裂变是核物理的一个重要研究领域。19.应用用领域域采用三维激光切割系统或配置工业机器人，切割空间曲线，开发各种三维切割软件，以加快从画图到切割零件的过程。为了提高生产效率，研究开发各种专用切割系统，材料输送系统，直线电机驱动系统等，目前切割系统的切割速度已超过100m/min。为扩展工程机械、造船工业等的应用，切割低碳钢厚度已超过30mm，并特别注意研究用氮气切割低碳钢的工艺技术，以提高切割厚板的切口质量。因此在中国扩大CO2激光切割的工业应用领域，解决新的应用中一些技术难题仍然是工程技术人员的重要课题。20.视频21.航天航天飞船船 载人航天是指人类驾驶和乘坐载人航天器在太空从事各种探测、试验、研究、军事和生产的往返飞行活动，其目的在于突破地球大气的屏障和克服地球引力，把人类的活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空，更广泛和深人地认识地球及其周困的环境，更好地认知整个宇宙；充分利用太空和载人航天器的特殊环境从事各种试验和研究活动，开发太空及其丰富的资源。根据飞行和工作方式的不同，载人航天器可分为载人飞船、空间站和航天飞机三类。22.航天航天飞飞机的机的组组成成：航大飞机的总长度56 m，翼展24m。起飞总质量2 000t。航大飞机由以下三个部分组成：固体火箭助推器、外置燃料箱、轨道器。固体火箭助推器：固体火箭助推器：在升空初期提供推力。长度46 m。，直径37 m，质量590t。推力11 700 kN，在升空中占总推力的71。在使用后分离出去，依靠降落伞减速，降落在海上，可以回收再用。外置燃料箱：外置燃料箱：储存主发动机所需的燃料。长度48 m，直径84 m，总容积2 l06L，可容纳燃料719t。箱内分隔成两部分：前储箱容纳液体氧，后储箱容纳液体氢。采用涡轮泵式输送系统。在使用后被抛弃，最后在大气中烧毁。轨轨道器：道器：航天飞机的主体。外形像飞机。在固体火箭助推器和外置燃料箱分离出去以后，航天飞机就是轨道器。所以往往也把轨道器叫做航天飞机。它主要由以下几部分组成。23.视频24.飞行服行服 飞行服是飞行员在执行飞行任务时穿着的军服，是保证飞行人员在飞行中，特别是在高空低气压、缺氧等情况下能正常工作和生命安全的重要装备。按穿用季节，飞行服分为春秋季、夏季和冬季飞行服。通常上衣为夹克式，下衣为马裤式。中国人民解放军航空兵冬季飞行服的面料是羊皮革，夏季飞行服外衣通常采用薄布料，具有防寒、防风、保暖性、透湿透气性和轻便的特点。25.飞行服的原理很简单：在双臂和臀部之间以及双腿之间安装双层飞行翼布，分别为前翼和后翼。前后翼上均开有透气孔，前翼的透气孔开在腋窝处，而后翼的透气孔则开在臀部下方。透气孔的作用是使前后翼在飞行时充满气体，这样飞行翼就能充分舒展，而气体在排出飞行翼时，方向被转变为向下，这样就能增加飞行时的升力。决定飞行服在飞行过程中能够产生多大升力，关键因素是双臂在飞行过程中能够展开的角度。角度越大双臂抬得越高飞行人的体表面积就越大，产生的升力也就越大；不过，飞行翼展开的越大，飞行人就要费更多力气来控制它，而到了一定程度，飞行翼产生的升力会太大而超过飞行人能够控制的范围。库斯马和派克尼克在对飞行服进行了多次改进之后，最终把前翼的最大张角设定在78度，后翼的最大张角设定在35度。26.视频视频27.空间折叠空间折叠是一种因为强大的引力使空间发生扭曲的现象。这种现象是真实存在的，因而在理论上只要能达到一定的引力就能使空间发生弯曲，就好比要从一张平整的纸一端到另一端除了走两点间的直线外，还可以直接把纸叠起来，让两点靠近。因此人们普遍认为黑洞能够穿越遥远的空间，因为黑洞具有无法比拟的巨大引力，连光都不可避免的被它巨大的引力吸引，那么在这样的引力下空间也有极大的可能被折叠，这也就使得以不超越光速却能在短时间内进行宇宙旅行成为了可能。28.自从爱因斯坦的相对论普遍被接受后，其中的光速为宇宙中最快的速度的理论成了无数梦想宇宙旅行的幻想家们的噩梦，因为即便是以光速旅行，仅仅飞出太阳系就要用掉数年之久，这对人类短暂的生命来说几乎已成为不可能，而黑洞以及空间折叠的发现却为科学幻想家们打开了另一扇门。因为未来的科技只要能达到足够的引力，使空间扭曲折叠，那么以不超越光速却能在短时间内进行宇宙旅行成为了可能。因此空间折叠理论因为科幻小说家及科幻漫画家们为广大人们所认知，而空间折叠理论也成了科幻家们进行宇宙旅行的不二法门。我们的宇宙空间是一个以真空基态为界，形成同维空间异矢量方向上的世界。它们是以巨大的速度差分隔开。即在同一空间中，两个不同的宇宙相 互叠在一起，以相对极限大的速度差彼此分隔开。它属于一种量子力学。但是空间扭曲并不这么实用。假设真的会有这种情况，扭曲的并不是2个点的说法。而是一面，由折叠点到重叠点之间的部分都会受到影响。最起码最地球上不能很实用。在宇宙也说不能。高密度磁场也可能会有如此大的引力。扭曲时要两点同时互引。所以想到空间扭曲，必须事先到达扭曲的两点。从而使空间扭曲。同时注意点的范围。想要一个大物体“瞬间移动”不是一个一个点而是一个物体。介于三维空间之内的。29.30.电磁炮磁炮电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力，其作用的时间要长得多，可大大提高弹丸的速度和射程电磁炮的原理非常简单，位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动或者说，电磁炮不过是一种比较特殊的电动机，因为它的转子不是旋转的，而是作直线加速运动的炮弹一个最简单的电磁炮设计如下：用两根导体制成轨道，中间放置炮弹，使电流可以通过三者建立回路把这个装置放在磁场中，并给炮弹通电，炮弹就会加速向前飞出31.优点：（1）电磁推动力大，弹丸速度高电磁发射的脉冲动力约为火炮发射力的10倍，所以用它发射的弹丸速度很高一般火炮的射击速度约为0.8千米/秒，步枪子弹的射击速度为1千米/秒而电磁炮可将3克重的弹丸加速到11千米/秒，将300克的弹丸加速到4千米/秒（2）弹丸稳定性好电磁炮弹丸在炮管中受到的推力是电磁力，这种力量是非常均匀的，而电磁推力容易控制，所以弹丸稳定性好，这有利于提高命中精度。（3）隐蔽性好电磁炮在发射时不产生火焰和烟雾，也不产生冲击波，所以作战中比较隐蔽，不易被敌人发现（4）弹丸发射能量可调可根据目标性质和射称大小可快速调节电磁力的大小，从而控制弹丸的发射能量。（5）比较经济与常规武器比较，火炮发射药产生每焦耳能量需要10美元，而电磁炮只需要0.1美元32.视频33.汽汽车原理（力学）原理（力学）1.汽车的车位通常会是倒机翼的形状，下方的气体流速大于上方，一次尾部上方所受的压强大于下方，可使汽车平稳地贴地行驶。2.汽车的车身通常为流线型，可以在行驶过程中减小阻力。3汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，使汽车在行驶过程中更平稳。4汽车的轮胎上有凹凸不平的花纹，增大了摩擦系数，因为汽车行驶时是滑动摩擦，等于压力乘以接触面摩擦系数，所以在压力不变的情况下摩擦系数越大，汽车所受的摩擦力越大，行驶时不易打滑，更安全。5.汽车的座位面积大且柔软有弹性，人在坐下的同时会有一大块面积跟着下陷，在压力一定的情况下，增大了受力面积，就减小了压强。使人坐起来更舒适。34.汽汽车原理（力学）原理（力学）6.汽车在加速时，乘客会后仰，减速时乘客会前倾，向左转时，乘客会向右，向右转时，乘客会向左。这是因为物体具有保持原有运动状态的性质惯性。7.汽车的方向盘，轮胎，手摇式车窗升降把手，利用了轮轴。刹车，门把手则利用了杠杆，用较小的力得到较大的作用效果。8.汽车从静止开始加速有两种情况：开始保持牵引力一定，开始为加速度一定的匀加速运动到VF=P(额定)时，速度增大，牵引力减小，此时为加速度减小的变加速运动。知道牵引力等于阻力，此时加速度为零，速度最大，汽车匀速直线运动。以一定的额定功率开始加速，因为VF=P，在速度不断增加的同时，牵引力不断减小，所以是加速度不断减小的变加速运动，知道牵引力的大小等于阻力大小是，加速度为零，速度最大，并且汽车开始匀速直线运动。9.公路上常会有汽车的限速标志。且汽车有限定的载量。因为Wp=12 mvv 所以质量或者速度过大会使汽车的动能很大发生事故时所造成的损失很大。且质量大的物体惯性也大，易发生交通事故。10.汽车在上坡时，降低速度，因为P=Fv，功率一定时，降低速度，可增大牵引力。35.汽汽车原理（原理（电学）学）1.汽车的发动机常用低压电动机起动：电动机是根据磁场对电流的作用的道理制成的，工作时把电能转化为机械能。2.汽车电动机（汽车电机）常用车载电瓶（蓄电池）供电，汽车运行过程中可以利用的车轮带动车载发电机发电，给蓄电池充电。给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池是用电器；用蓄电池给电动机供电时，化学能转化为电能，此时蓄电池才是电源。3.车载蓄电池还被用来为汽车上配装的空调、电扇、收录机、CD机及各种用途的电灯供电，方便地电能转化为机械能、声能、光能等等。4.油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面，这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上，避免因静电放电而带来灾难。36.汽汽车原理（光学）原理（光学）1.汽车旁的观后镜，交叉路口的观察镜用的都是凸面镜，可以开阔视野。2.汽车头灯：凹面镜反射原理，近距光灯丝在焦点附近，远距光灯丝在焦点上。3.汽车前的挡风玻璃通常都不直立（底盘高大的车除外），这是因为挡风玻璃相当于平面镜车内物体易通过它成像于司机面前，影响司机的判断。并且，汽车在夜间行驶时，车内一般不开灯，这样可防止车内乘客在司机前的挡风玻璃上成像，干扰司机正确判断。4.汽车尾灯灯罩：角反射器可将射来的光线反回，保证后面车辆安全。37.汽汽车原理（原理（热学）学）1.汽车发动机常用柴油机或汽油机是内燃机利用内能来做功。2.发动机外装有水套，用循环流动的水帮助发动机散热水的比热容大。3.刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时，会闻到浓浓的汽油味扩散现象。4.空调车车窗玻璃设计成双层的防止传热。5.环保汽车使用气体燃料，可减小对大气的污染。物理知识的力量远远不止这些，只有更坚实全面地学习各种物理知识，才能创造发明出更完美的事物。38.“同等条件下静摩擦力大于动摩擦力”。汽车在正常行驶的时候轮胎胎面与地面是相对静止的，轮胎给地面一个向后的作用力，由于力的相互作用地面也会给轮胎一个向前的作用力而使汽车前进。这是在正常的情况下。当汽车由于急刹车或突然转向，迫使轮胎与地面的静止遭到破坏，时轮胎在地面上产生滑移，于是轮胎的抓地力严重下降，这时车身各部分由于惯性作用仍按照原来的路线前进，但是轮胎的抓地力不均匀，就会产生侧滑、甩尾等现象。就以基本的手刹漂移来说，司机在汽车将要进入弯角时候突然反打一点方向再迅速回打，目的就是利用左右摇摆来破坏轮胎与地面的相对静止，在转向的时候突然踩离合拉起手刹，这下彻底使轮胎与地面滑移了，破坏的目的达成了，这时因为后轮抓地力不足，前轮仍保持正常状态，于是后部由于惯性仍向前进，而前部则受前轮的约束随之转弯，这时漂亮的甩尾就出现了。但又会出现转向过度，于是车手迅速反打方向来平衡转向过度。注意，这时已经松开手刹，如果不施加动力的话后轮很快又会与地面静止从而恢复抓地力，漂移也就消失了，所以车手还要不断间歇踩油门补油来维持这种状态，直至车头对准出口才使车子恢复正常状态。大概就是这个样子的，其他什么重力漂移、档位漂移、假动作漂移虽然动作不同，但都是利用惯性或变速器的制动使后轮失去抓地力的，原理都一样的。汽汽车原理（漂移原理（漂移）39.END.谢谢观赏！40.