牛顿的定律解释物体怎样运动。物体静止或者匀速直线运动。力改变物体的运动状态。力的大小决定加速度的大小。力的方向决定加速度的方向。两个物体之间存在相互作用力。作用力和反作用力大小相等方向相反。这个规律适用于所有物体。

苹果从树上掉落。苹果受到地球的吸引力。地球也受到苹果的吸引力。两个力大小相同。苹果向下运动。地球向上运动。地球质量太大我们看不到它运动。我们只看到苹果掉下来。手推桌子。手给桌子一个力。桌子给手一个反作用力。手能感觉到桌子的阻力。走路的时候脚向后蹬地。地面给脚向前的力。人才能向前走。没有这个力人就会滑倒。

汽车启动发动机产生动力。车轮转动推动地面。地面给车轮向前的反作用力。汽车加速前进。汽车刹车刹车片摩擦车轮。车轮转速减慢。地面给车轮向后的力。汽车速度减小直到停止。碰撞实验两辆汽车相撞。第一辆车撞第二辆车。第二辆车给第一辆车反方向的力。两辆车都发生形变。速度改变方向改变。安全带拉住乘客避免受伤。

建筑结构需要力学知识。桥梁承受车辆重量。重力向下作用在桥面。桥墩产生向上的支持力。桥梁保持平衡。大风吹过桥梁。风产生横向的力。桥梁必须足够坚固。不能摇晃太厉害。地震时地面左右晃动。楼房底部受到力的作用。楼房会产生摆动。抗震设计增加阻尼器。吸收震动的能量。保护楼房不倒塌。

杠杆原理应用广泛。撬棍撬动石头。手压撬棍的长端。短端抬起石头。省力但移动距离长。剪刀剪纸。手指用力合拢剪刀。刀口产生很大的压力。纸被剪开。钓鱼竿是费力杠杆。手移动很长的距离。鱼线只移动很短的距离。但是可以快速提起鱼。这些工具让工作更轻松。

流体力学研究液体和气体。飞机机翼上方空气流速快。下方空气流速慢。下方气压高于上方。产生向上的升力。飞机才能飞起来。轮船漂浮在水面。船体排开水的重量等于船的重力。船不会沉下去。潜水艇需要下沉。水箱灌入海水。重力大于浮力潜水艇下沉。排出海水浮力大于重力潜水艇上浮。

摩擦力影响物体运动。地面粗糙摩擦力大。走路不容易滑倒。冰面光滑摩擦力小。走路容易摔跤。车轮有花纹增加摩擦力。刹车时停得更快。机器零件之间需要润滑油。减少摩擦力。零件磨损变慢。机器寿命延长。刹车片却需要摩擦力。摩擦生热消耗动能。车辆才能安全停下。

能量守恒定律很重要。能量不会消失只会转化。过山车从最高点下滑。势能转化为动能。速度越来越快。上升到另一个高点。动能转化为势能。速度越来越慢。整个过程总能量不变。水电站利用水的势能。高处的水流下推动涡轮。势能转化为动能。涡轮带动发电机发电。动能转化为电能。电能输送到千家万户。

材料力学研究物体变形。弹簧拉长会变长。松开回到原来长度。这是弹性变形。橡皮泥捏成形状保持形状。这是塑性变形。钢筋弯曲太大不会恢复。发生永久变形。桥梁钢材必须弹性好。承受重量后能恢复。不能发生塑性变形。否则桥梁会垮掉。

重力无处不在。地球吸引所有物体。物体重量就是重力的大小。月球重力只有地球六分之一。宇航员在月球上跳得很高。物体质量不变重量变轻。太空中几乎没有重力。物体会漂浮起来。水变成水珠飘在空中。宇航员需要固定自己。

振动和波是常见的现象。琴弦振动发出声音。空气振动传播声音。耳朵听到音乐。地震产生地震波。波穿过地面传播。建筑物跟着振动。减震器吸收振动能量。保护精密仪器。桥梁也可能共振。风产生周期性的力。频率匹配桥梁固有频率。桥梁摆动越来越大。可能造成破坏。

这些知识就在我们身边。理解力学可以解释很多现象。盖房子造汽车都需要力学。简单的生活经验包含深刻的道理。观察世界思考原理。力学帮助我们认识自然。运用规律创造工具。生活变得更加方便。