能量究竟是怎麼讓東西動起來的?例如機器人,是透過機械結構還是什麼?蒸汽機和內燃機讓物體動起來的原理還勉強可以理解,之後的電能核能之類的能量就不能理解了。另外人體運動用的化學能,又是透過什麼樣的流程,讓人可以運動呢?例如我抬了一下手臂,在這個過程中,所謂的化學能是怎樣讓我的手臂動起來的呢?
生活在這樣一個科學發達的時代,平時習慣了科學的各種造物,卻發現自己越來越不能理解眼前看到的事物。二十多年來都不覺得這有什麼奇怪,年紀越大卻越覺得不對,彷彿變成了從過去來的穿越者,感覺自己好無知,好奇心要爆炸一樣什麼都想了解。
都畢業三四年了,才突然深深地後悔自己學了文科,錯過了創造這個文明社會的工科。
拜託大神解答一下我提出的問題,讓我對能量與機械有個基本的瞭解,或者有什麼書能夠學到科學發展的歷史與體系框架和基礎之類的?
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1 # Mr馮二
我本來已經寫了一大篇的科普文,可是一上傳影片,文字不見了。。。
只好再來一遍,這一遍簡單一點。
你想知道的一個是生物運動,一個是機械運動,那就分別來說。
生物的能量轉化,有個專用名詞,叫代謝,透過ATP來完成。把食物轉化為熱量(散發)和營養(化學能,包括糖、脂肪、蛋白質),化學能透過ATP的轉化,變成機械能(肌肉收縮)、生物能(合成物質)、電能(神經傳導)、熱能(維持體溫)等等。我不是生物學專業,只能回答到這裡。
本來想好好解釋一下發電機和電動機的原理,讓你有深刻認識,但是專業性較強,還是刪掉了。簡單來說,發電機就是導線切割磁感線產生感應電動勢和感應電流,是把機械能變成電能的過程。然後經過輸配電,電力到達電動機,電動機就是導線中通電,使導線形成磁場(電磁感應),再和固定磁場相互作用產生旋轉動作,把電能轉換成機械能,不管是直流、交流電機,底層原理一樣。另外還有伺服電機、步進電機等等,原理也差不多,只是能夠實現精確控制。
有了能精確控制的電機,再加上傳動機構和執行機構,就能成為機器,機器人也就是也麼回事。看起來像人形的那種,是把電機和機構藏在了裡面,你看不到而已。
影片裡的是八個機器手在表演,日本那智不二越的產品,工業用的機器人都是這種機械手臂,人形的可能用在特殊領域吧,我不知道。
再傳兩張圖,讓你對機器人有直觀的認識,另外,《世界科學技術史》可以一讀。