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注册环保工程师基础知识：理论力学分类
力学
物理学的一个分支学科。它是研究物体的机械运动和平衡规律及其应用的。力学可分为静力学、运动学和动力学三部分。静力学是以讨论物体在外力作用下保持平衡状态的条件为主。运动学是撇开物体间的相互作用来研究物体机械运动的描述方法，而不涉及引起运动的原因。动力学是讨论质点系统所受的力和压力作用下发生的运动两者之间的关系。力学也可按所研究物体的性质分为质点力学、刚体力学和连续介质力学。连续介质通常分为固体和流体，固体包括弹性体和塑性体，而流体则包括液体和气体。
16世纪到17世纪间，力学开始发展为一门独立的、系统的学科。伽利略通过对抛体和落体的研究，提出惯性定律并用以解释地面上的物体和天体的运动。17世纪末牛顿提出力学运动的三条基本定律，使经典力学形成系统的理论。根据牛顿三定律和万有引力定律成功地解释了地球上的落体运动规律和行星的运动轨道。此后两个世纪中在很多科学家的研究与推广下，终于成为一门具有完善理论的经典力学。1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，对于高速运动物体，必须用相对力学来代替经典力学，因为经典力学不过是物体速度远小于光速的近似理论。20世纪20年代量子力学得到发展，它根据实物粒子和光子具有粒子和波动的双重性解释了经典力学不能解释的微观现象，并且在微观领域给经典力学限定了适用范围。
经典力学
经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其它力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的;其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定，实际上只适用于与光速相比的低速运动情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。
牛顿力学
它是以牛顿运动定律为基础，在17世纪以后发展起来的。直接以牛顿运动定律为出发点来研究质点系统的运动，这就是牛顿力学。它以质点为对象，着眼于力的概念，在处理质点系统问题时，须分别考虑各个质点所受的力，然后来推断整个质点系统的运动。牛顿力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。
分析力学
经典力学按历史发展阶段的先后与研究方法的不同而分为牛顿力学及分析力学。1788年拉格朗日发展了欧勒·达朗伯等人的工作，发表了“分析力学”。分析力学处理问题时以整个力学系统作为对象，用广义坐标来描述整个力学系统的位形，着眼于能量概念。在力学系统受到理想约束时，可在不考虑约束力的情况下来解决系统的运动问题。分析力学较多采用抽象的分析方法，...
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注册环保工程师基础知识：土壤污染相关知识
土壤污染
由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象，被称为土壤污染(soil pollution)。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生污染，三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。
土壤污染-定义
人为活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化，并进而造成农作物中某些指标超过国家标准的现象，称为土壤污染。土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。近年来，由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜、水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。
污染物进入土壤的途径是多样的，废气中含有的污染物质，特别是颗粒物，在重力作用下沉降到地面进入土壤，废水中携带大量污染物进入土壤，固体废物中的污染物直接进入土壤或其渗出液进入土壤。其中最主要的是污水灌溉带来的土壤污染。农药、化肥的大量使用，造成土壤有机质含量下降，土壤板结，也是土壤污染的来源之一。
土壤污染除导致土壤质量下降、农作物产量和品质下降外，更为严重的是土壤对污染物具有富集作用，一些毒性大的污染物，如汞、镉等富集到作物果实中，人或牲畜食用后发生中毒。
如中国辽宁沈阳张士灌区由于长期引用工业废水灌溉，导致土壤和稻米中重金属镉含量超标，人畜不能食用。土壤不能再作为耕地，只能改作他用。
由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。土壤处于陆地生态系统中的无机界和生物界的中心，不仅在本系统内进行着能量和物质的循环，而且与水域、大气和生物之间也不断进行物质交换，一旦发生污染，三者之间就会有污染物质的相互传递。作物从土壤中吸收和积累的污染物常通过食物链传递而影响人体健康。
土壤污染-特点
土壤污染具有隐蔽性和滞后性。大气、水和废弃物污染等问题一般都比较直观，通过感官就能发现。而土壤污染则不同，它往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间，因此土壤污染问题一般都不太容易受到重视。如日本的“痛痛病”经过了10～20a之后才被人们所认识。
土壤污染的累积性。污染物质在大气和水体中，一般都比在土壤中更容易迁移。这使得污染物质在土壤中并不象在大气和水体中那样容易扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积...
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注册环保工程师基础知识：理论力学平衡定义
永远遵循一个四字原则：动、等、定、变。
动：平衡不是一潭死水，是动态的。拿一个蓄水池举例，它是有进水和出水的。
等：平衡中得到的与失去的总保持相等。就好像进水总等于出水，才能保持水面高度不变。
定：保持平衡的特点就是，平横总保持稳定。
变：当平衡的一边改变时，另一边也会随之改变以达到新的平衡。
Balance is the ability to keep an upright posture, while either standing still or moving.
People with good balance are likely to be good in activities such as ice skating, windsurfing, and gymnastics.
在力学系统里，平衡是指惯性参照系内，物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕轴匀速转动的状态，叫做物体处于平衡状态，简称物体的“平衡”。因稳度的不同，物体的平衡分为：稳定平衡、随遇平衡、不稳定平衡三种情况。
①对立的两个方面、相关的几个方面在数量或质量上均等或大致均等：收支平衡|产、供、销总体平衡|生态平衡。②几股互相抵销的力作用于一个物体上，使物体保持相对的静止状态：保持身体平衡|飞机失去了平衡。③平稳安适：心理平衡。
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注册环保工程师基础知识：理论力学刚体的简介
它是力学中的一个科学抽象概念，即理想模型。事实上任何物体受到外力，不可能不改变形状。实际物体都不是真正的刚体。若物体本身的变化不影响整个运动过程，为使被研究的问题简化，可将该物体当作刚体来处理而忽略物体的体积和形状，这样所得结果仍与实际情况相当符合。例如，物理天平的横梁处于平衡状态，横梁在力的作用下产生的形变很小，各力矩的大小都几乎不变。对于形变，实际是存在的，但可不予考虑。为此在研究天平横梁平衡的问题时，可将横梁当作刚体。
在外力作用下,物体的形状和大小(尺寸)保持不变,而且内部各部分相对位置保持恒定(没有形变),这种理想物理模型称之为刚体.
刚体是个理想模型。如果物体的刚性足够大，以致其中弹性波的传播速度比该物体的运动速度大很多，从而可以认为弹性扰动的传播是瞬时的，就可以把该物体当作刚体处理。
在刚体问题中，可将刚体当作一个特殊的质点组(质量连续分布，各质点间的距离保持不变)。将前面学过的关于质点组的动量定理，质心运动定理，角动量定理等用到这一特殊的质点组就可得到有关刚体的一些规律。
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注册环保工程师基础知识：理论力学刚体的分类
平动
任意刚体两点连线保持方向不变,各点的位移,速度,加速度相同,可当作质点来处理.
如果刚体在运动过程中，两个坐标系的各坐标轴永远相互平行，这种运动称为平动。此时刚体上所有质点，都有相同的加速度。故刚体上任意一点的运动都可以代表整个刚体的运动，所以刚体平动时和质点的运动完全一样，其自由度为3，可取c点的三个坐标xyz为广义坐标，平动并不一定是直线运动，如图所示的钢体就是一种平动，这里每一个质点都作圆周运动但图4.1(a)所示的钢体运动就不再是一种平动，这里每个质点都作圆周运动。但图4.1(b)所示的刚体运动就不在是平动，因为在这种运动过程中，固定在刚体上的坐标轴并非始终保持和oxyz 的轴平行。
定轴转动
刚体上每点绕同一轴线做圆周运动,且转轴空间位置及转动方向保持不变.
如果刚体在运动过程中，至少有两个质点保持不动，那么将这两个质点的连线取为两个坐标系的一个公共坐标轴(z)轴，则刚体上各点都饶此轴作圆周运动，这种运动称为定轴转动。刚体再任一时刻的位置可用ox轴相对于ox.转过的角度φ来确定，如图4.2所示，其自由度为1，φ就是广义坐标。
平面平行运动
刚体的质心被限制在同一平面内,转轴可平动,但始终垂直于该平面且通过质心.
如果刚体在运动过程中，刚体中任意一点始终在平行于某一固定平面的平面内运动，则称为平面平行运动，简称平面运动，此时只须研究刚体中任一和固定平面平行的截面运动就够了。
定点转动
刚体上各点都在以某一定点为球心的球面上运动.
在运动过程中有一点永远保持不动。我们可取这个固定点为上述两个坐标系的公共原点，坐标轴之间的夹角则可以任一改变。可以证明，在这种情况下，刚体从一个初位置运动到任意一个新位置时，恒可通过三个独立的角坐标来表示。设t=0时，坐标系oxyz和ox.y.z.重合，如图4.4(a);在时刻t，坐标系oxyz运动到一个新位置，如图4.4(d)。这个运动可以看作三个独立的转动合成。首先，令oxyz平面绕oz.轴转过一个角度φ，使ox轴达到图4.4(d)中oxy平面和ox.y.平面的交线on的位置，变为ox'y'z'如图4.4(b).交线on称为节线。其次，使oy'z'平面绕节线on转过角度θ，使坐标轴达到新位置ox"y"z",使oz"轴和图4.4(d)中oz轴位置重合。最后，令ox"y"平面绕oz"轴转过角度φ，使坐标轴达到图4.4(d)中的最终位置。
上述φθØ三个角坐标称为欧拉角，φ称为进动角，θ称为章动角，Ø称为自转角，这三个角度的变化范围为：
0≤φ≤2π，0≤θ≤π，0≤ψ&l...
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注册环保工程师基础知识：加速度
为了描述物体运动速度变化的快慢这一特征，我们引入加速度这一概念。
定义：物体运动速度的变化量与对应的时间的比值。
物理意义：表示物体速度变化的快慢的物理量。
单位：m/s2(米每二次方秒)
假如两辆汽车开始静止，均匀地加速后，达到10m/s的速度，A车花了10s，而B车只用了5s。它们的速度都从0m/s变为10m/s，速度改变了10m/s。所以它们的速度变化量是一样的.但是很明显，B车变化得更快一样。我们用加速度来描述这个现象：B车的加速度(a=v/t其中的v是速度变化量)> 加速度计构造的类型
A车的加速度。
显然，当速度变化量一样的时候，花时间较少的B车，加速度更大。也就说B车的启动性能相对A车好一些。
因此，我们说，加速度是速度变化的快慢的标志。
当物体的加速度保持大小和方向不变时，物体就做匀变速运动。如自由落体运动，平抛运动等。
当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时，物体就做直线运动。如竖直上抛运动。
比如当司机在直行时踩了一脚油门(即假定汽车所提供的牵引力F恒定)，而方向盘保持不动时，汽车做的就是匀加速直线运动，此时，加速度与初速度在同一条直线上。 一个匀加速运动的质点，刚开始的速度是1米每秒，经过2秒钟以后，其速度变为3米每秒，那么这个质点的加速度的计算方法就是：用末速度减去初速度除以时间(2秒钟)，就是1米每二次方秒。表示的意思就是，这个质点每经过1秒，其速度就增加1米每秒。但需要注意的是，加速度是一个矢量，就是说，这个量不仅表示质点加速度的大小，还表示加速度的方向。
加速度是速度的变化量与发生这一变化所用的时间的比值，是矢量。
加速度的方向与速度方向的关系：加速度方向与速度变化量ΔV方向相同。
在直线运动中，如果速度增加，加速度的方向与速度相同;
如果速度减小，加速度的方向与速度相反。
不同物体运动时速度变化的快慢往往是不同的(请注意区分速度的大小和速度变化的快慢之间的差异)。
请注意：加速度与速度无必然联系，加速度很大时，速度可以很小，速度很大时，加速度也可以很小。例如：在地面上反复弹跳的皮球，在和地面接触的极短时间内，速度接近于零(或者说由向下的速度变为零再变为向上的速度)，但是因为速度在很短的时间内作了极大的变化，因此加速度很大。又如，以高速直线匀速行驶的赛车，速度很大，但是由于是匀速行驶，速度的变化量是零，因此它的加速度也是零。
加速度为零时，物体静止或做匀速直线运动(相对于同一参考系)。任何复杂的运动都可以看作是无数的匀速直线运动和匀加速运动的合成。
加速度因参考系(参照物)选取的不同而不同，一般取地面为参考系。
当运动的方向与加速度的方向之间的夹角小于90°时，即做加速运动，加速度是正数;反之则为负数。
特别地，当运动的方向与加速度的方向之间的夹角恰...
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注册环保工程师基础知识：相对运动
滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻碍“相对运动”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体作参照物的。如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静摩擦力才随木块一道由静止变为运动的。具体情况是:当木块受到拉力由静止向前运动时,砝码相对于木块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向是向前的。所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力。
滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关。
研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。
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注册环保工程师基础知识：四种基本力
强相互作用力、弱相互作用力、电磁力、万有引力。
强相互作用力将质子和中子中的夸克束缚在一起，并将原子中的质子和中子束缚在一起。一般认为，称为胶子的一种自旋为1的粒子携带强作用力。它只能与自身以及与夸克相互作用。
弱相互作用力(弱核力)制约着放射性现象，并只作用于自旋为1/2的物质粒子，而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用。
电磁力作用于带电荷的粒子(例如电子和夸克)之间，但不和不带电荷的粒子(例如引力子)相互作用。它比引力强得多：两个电子之间的电磁力比引力大约大10^42倍。然而，共有两种电荷——正电荷和负电荷，同种电荷之间的力是互相排斥的，而异种电荷则互相吸引。
引力是万有的，也就是说，每一粒子都因它的质量或能量而感受到引力。引力比其他三种力都弱得多。它是如此之弱，以致于若不是它具有两个特别的性质，我们根本就不可能注意到它。这就是，它会作用到非常大的距离去，并且总是吸引的。
“直到1967年伦敦帝国学院的阿伯达斯·萨拉姆和哈佛的史蒂芬·温伯格提出了弱作用和电磁作用的统一理论后，弱作用才被很好地理解。此举在物理学界所引起的震动，可与100年前马克斯韦统一了电学和磁学并驾齐驱。温伯格——萨拉姆理论认为，除了光子，还存在其他3个自旋为1的被统称作重矢量玻色子的粒子，它们携带弱力。它们叫W+(W正)、W-(W负)和Z0(Z零)，每一个具有大约100吉电子伏的质量(1吉电子伏为10亿电子伏)。上述理论展现了称作自发对称破缺的性质。它表明在低能量下一些看起来完全不同的粒子，事实上只是同一类型粒子的不同状态。在高能量下所有这些粒子都有相似的行为。这个效应和轮赌盘上的轮赌球的行为相类似。在高能量下(当这轮子转得很快时)，这球的行为基本上只有一个方式——即不断地滚动着;但是当轮子慢下来时，球的能量就减少了，最终球就陷到轮子上的37个槽中的一个里面去。换言之，在低能下球可以存在于37个不同的状态。如果由于某种原因，我们只能在低能下观察球，我们就会认为存在37种不同类型的球!
“在温伯格——萨拉姆理论中，当能量远远超过100吉电子伏时，这三种新粒子和光子的行为方式很相似。但是，大部份正常情况下能量要比这低，粒子之间的对称就被破坏了。W+、W-和Z0得到了大的质量，使之携带的力变成非常短程。萨拉姆和温伯格提出此理论时，很少人相信他们，因为还无法将粒子加速到足以达到产生实的W+、W-和Z0粒子所需的一百吉电子伏的能量。但在此后的十几年里，在低能量下这个理论的其他预言和实验符合得这样好，以至于他们和也在哈佛的谢尔登·格拉肖一起被授予1979年的物理诺贝尔奖。格拉肖提出过一个类似的统一电磁和弱作用的理论。由于1983年在CERN(欧洲核子研究中心)发现了具有被正确预言的质量和其他性质的光子的三个带质量的伴侣，使得诺贝尔委员会避免了犯错误的难堪。”
以上四种基本力的解释及介绍强力、弱力和电磁力统一理论的文字均引用自史蒂芬·霍金著《时间简史》一书。
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注册环保工程师基础知识：滑动摩擦的定义
当一物体在另一物体表面上滑动或有滑动趋势时，在两物体接触面上产生的阻碍它们之间相对滑动的现象，谓之“滑动摩擦”。当物体间有相对滑动时的滑动摩擦称动摩擦。当物体间有滑动趋势而尚未滑动时的滑动摩擦称为静摩擦。
滑动摩擦产生的原因很复杂，目前还没有定论。近代摩擦理论认为，产生滑动摩擦的主要原因有二，一是关于摩擦的凹凸啮合说，认为摩擦的产生是由于物体表面粗糙不平。当两个物体接触时，在接触面上的凹凸不平部分就互相啮合，而使物体运动受到阻碍而引起摩擦;二是分子粘合说，认为当相接触两物体的分子间距离小到分子引力的作用范围内时，在两个物体紧压着的接触面上的分子引力便引起吸附作用。关于摩擦的本质，还待进一步研究。
研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验:实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小。当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。根据两力平衡的条件,拉力大小应和摩擦力大小相等。所以测出了拉力大小也就是测出了摩擦力大小。大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
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注册环保工程师基础知识：力的基本信息
定义：力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。
也可定义为动量对时间的变化率。
国际单位：牛顿，简称牛，符号是N。这是为了纪念英国科学家伊萨克·牛顿而命名的。
1 N=1 kg*m/(s^2)
测量工具：弹簧秤(测力计)
力的分类：来源：考试大
1)根据力的性质可分为重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
2)根据力的效果可分为拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。
3)根据研究对象可分为外力和内力。
力的作用效果：
1)力可以使物体发生形变。
2)力可以改变物体的运动状态(速度大小、运动方向、两者同时改变)。
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