物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象。例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。
雨衣中的力学
雨衣的防水原理
每逢下雨天，外出的人们不是打伞就是穿雨衣用以防雨，因为它们都具有防水功能。雨衣为什么不透水呢？奥妙就在制作材料上。就拿制雨衣的布来说吧，它是用防雨布（经过防水剂处理的普通棉布）制成的，防水剂是一种含有铝盐的石蜡乳化浆，石蜡乳化以后，变成细小的粒子均匀地分布在棉布的纤维上。
石蜡和水是合不来的，水碰见石蜡，就形成椭圆形水珠，在石蜡上面滚来滚去，这说明是石蜡起了防雨的作用，物理学上把这种不透水的现象叫做“不浸润现象”。
物体是由分子组成的，同一种物质的分子之间的相互作用力，叫做内聚力；而不同物质的分子之间的相互作用力叫附着力。在内聚力小于附着力的情况下，就会产生“浸润现象”；反之，则会出现“不浸润现象”。雨衣不透水，正是由于水的内聚力大于水对雨衣的附着力的缘故。
水的张力
物理学还告诉我们：水的内聚力作用在水表面形成表面张力。水的表面张力使水面形成一层弹性薄膜，当水和其它物体接触时，只要水对它不浸润，那么这层弹性膜就是完好的、可以把水紧紧地包裹着。有人曾经试验过：巧妙地把水倒进浸过蜡的金属筛里，水从筛眼里是漏不下去的。
我们常见的玻璃看起来光滑晶亮，可是，水遇上它却能紧紧地缠住不放，给人们带来了很多麻烦。例如下雨的时候，车前窗玻璃上的雨水挡住了司机的视线，很不安全，于是只好开动划水器，把雨水排去；戴眼镜的人在喝热水的时候，镜片上会立即蒙上一层雾汽，挡住了视线，让人什么东西也看不见。
人们知道了水的表面张力的特性，了解了水的内聚力与附着力的关系以后，不仅巧妙地制成了雨衣，而且还造出了新颖的“憎”水玻璃——在普通玻璃上涂一层硅有机化合物药膜，它大大削弱了雾汽对玻璃的附着力。用这种憎水玻璃做镜片，给戴眼镜的人解除了蒙雾的苦恼；把这种玻璃安在车的前窗上，划水器也就用不着了。
剪刀的力学奥妙
不同的剪刀
我们平时使用的剪刀的刀柄和刀口长短是差不多的。但是，有着特殊用途的剪刀的刀柄和刀口的长短却很不一样。比如理发师剪头发的“理发剪”，它的刀柄很短而刀口却相当长，为的是在长长的头发丛中一刀能整齐地剪下一撮头发。又比如，园艺工人修树枝的“园艺剪”，因为它要把较硬较粗的树枝剪断，所以刀柄要做得很长，使力点离开支点远些，这样剪起树枝来就比较省力了。
剪刀的杠杆原理
剪刀是利用杠杆原理制作的，它的支点就是那个把两半片剪刀连接在一起的铁铆钉，它的刀柄长度就等于力臂，刀口长度等于阻力臂。根据杠杆平衡的原理：力×力臂=阻力×阻力臂，可以针对不同的工作对象制作不同的剪刀。如果要省力，就把刀口做得短一些，把刀柄做得长一些；如果要一次多剪东西，反过来就把刀口做得长一些，把刀柄做得短一些。
除了出自省力上的考虑外，还要针对不同的工作对象，在剪刀的形状上动脑筋。同样是“园艺剪”，就有好几种形状，修树叶的，不但刀口长（可以一次剪去许多树叶），而且刀柄向上弯，为的是方便操作；剪树枝的，不但刀口短（可以省力），而且其中一个刀口要做成半圆形，为的是可以包围住圆圆的树枝。
结构原理
除了剪刀本身的结构外，怎样使用剪刀也是大有讲究的，使用得好就能事半功倍。例如，用剪刀剪马口铁时，要尽力使剪口张开得宽些，为什么呢？目的是能把金属顺利地塞进靠近旋转中心的地方，阻力矩的力臂短些就可以省些力，在剪刀的剪柄或平口钳的把手上，成年人一般要用400～500牛顿的力，但由于一个力臂可能是另一个力臂的20倍，我们就能够给剪刀施加约10000牛顿的力紧紧地咬住金属。
风车中的力学
风车的传说与发展
300多年前，西班牙著名作家塞万提斯写了一本书叫《唐·吉诃德》，书中的主人公唐·吉诃德带着他的仆人桑丘，在旅行途中发现了一个旋转的怪物，唐·吉诃德和桑丘以大无畏的精神冲了上去，几次冲锋都以跌得头破血流而告终。这位不可一世的高贵骑士在怪物面前不得不低下了头，这个“怪物”就是当时西班牙的风车。
风车是10～11世纪在德国出现，12世纪开始流行，16世纪荷兰成了风车之国，开始用来汲水围海造田，后来用来碾磨谷物。我国使用风车肯定在德国之前，在唐·吉诃德时期，我国是明朝，风车已相当普遍，宋应星的《天工开物》上记载：“扬群以风帆数扇，俟风转车，风息则止。”
风车是儿童们经常用来作玩具的原型，风车玩具的种类多，北方的风车玩具往往比较简单，但色彩华丽，江南的风车玩具制作精良，外型像自行车轮，被风一吹好看极了。
世界上的风车大同小异，但在华北大沽、塘沽一带，有一种走马灯式的立帆风车。据说这种风车在世界上是独一无二的。
刘仙洲先生在《中国机械工程发明史》上对走马灯式立帆风车作了这样的描述：“它是一个立轴圆架，圆架上挂满多个布帆，风来使帆像走马灯那样旋转，立轴通过齿轮把力传出，可以抽水、磨米。”电影《柳堡的故事》画面上出现的风车就是走马灯式立帆风车。
这种风车是利用船帆的原理又结合风车旋转周而复始的规律，创造出不同位置最大限度的利用风力：在风车右边的帆，全部利用风力，推着风车逆时针旋转，在风车左边的帆，让风力顺利通过。
风车转动时，任何一个帆转到右边时承受风力，推着风车转，转到左边时，把风全部放走，风车就是靠着众多的帆时而工作时而休息，推得风车不停地转。
风车的工作原理
风车是一种利用风力驱动的带有可调节的叶片或梯级横木的轮子所产生的能量来运转的机械装置。古代的风车，是从船帆发展起来的，它具有6~8副像帆船那样的篷，分布在一根垂直轴的四周，风吹时像走马灯似的绕轴转动，叫走马灯式的风车。这种风车因效率较低，已逐步为具有水平转动轴的木质布蓬风车和其它风车取代，如“立式风车”、“自动旋翼风车”等。
近现代风车的作用及其发展
风车在如今已很少用于磨碎谷物，但作为发电的一个手段正在获得新生。“装有发电涡轮机的农场”是由驱动发电机的大型风车组构成的。
近代风车主要用于发电，由丹麦人在19世纪末开始应用，20世纪经过不断改进趋于成熟，功率最大达到15兆瓦。
我国一直以来没有自己的知识产权，2001年中国成功研制出了世界上第一台新型（H型）垂直轴风力发电机，并装机试验成功，获得了基础数据和实际经验。
风车之国——荷兰
荷兰被誉为“风车之国”，风车是荷兰的象征。荷兰坐落在地球的盛行西风带，一年四季盛吹西风。同时它濒临大西洋，又是典型的海洋性气候国家，海陆风长年不息。这就给缺乏水力、动力资源的荷兰，提供了利用风力的优厚补偿。
荷兰的风车，最早从德国引进。开始时，风车仅用于磨粉之类。到了16～17世纪，风车对荷兰的经济有着特别重大的意义。当时，荷兰在世界的商业中，占首要地位的各种原料，从各路水道运往风车加工，其中包括：北欧各国和波罗的海沿岸各国的木材，德国的大麻子和亚麻子，印度和东南亚的肉桂和胡椒。在荷兰的大港鹿特丹和阿姆斯特丹的近郊，有很多风车的磨坊、锯木厂和造纸厂。随着荷兰人民围海造陆工程的大规模开展，风车在这项艰巨的工程中发挥了巨大的作用。根据当地的湿润多雨、风向多变的气候特点，他们对风车进行了改革。首先是给风车配上活动的顶篷。此外，为了能四面迎风，他们又把风车的顶篷安装在滚轮上。这种风车，被称为荷兰式风车。
荷兰风车，最大的有好几层楼高，风翼长达20米。有的风车，由整块大柞木做成。18世纪末，荷兰全国的风车约有12000架，每台拥有6000匹马力。这些风车用来碾谷物、粗盐、烟叶、榨油，压滚毛呢、毛毡、造纸，以及排除沼泽地的积水。正是这些风车不停地吸水、排水，保障了全国三分之二的土地免受沉沦和人为鱼鳖的威胁。20世纪以来，由于蒸汽机、内燃机、涡轮机的发展，依靠风力的古老风车曾一度变得暗淡无光，几乎被人遗忘了。但是，因为风车利用的是自然风力，没有污染、耗尽之虞，所以它不仅被荷兰人民一直沿用至今，而且也成为今日新能源的一种，深深地吸引着人们。目前，荷兰大约有2000多架各式各样的风车。
飞车走壁中的力学
在杂技表演当中，有一个精彩的节目叫做“飞车走壁”。每当人们看到一辆摩托贴着陡峭的墙壁飞快地兜圈子的时候，都会为这惊险的表演动作惊叹，也会为惊险的场面提心吊胆。这些表演，除了演员要有精湛的技艺之外，就是他们巧妙地利用了向心力原理。
世界上的任何物体做圆周运动的时候，都要受到一个向心力的作用。自然界里的圆周运动举不胜举，像人造地球卫星、宇宙飞船、月亮绕地球旋转、地球绕太阳作轨迹运动等等都是圆周运动，所有这些运动都具有围绕着一个中心转动的共同特点。
当物体不受外力的时候，由于惯性，物体保持其圆周运动是曲线运动，运动的路径不是直线而是一条曲线。直线运动的方向是沿某一条直线指向的线，而曲线运动的方向却在不断地变化。物体为什么会作曲线运动呢？
物体只有在受到跟它的速度成角度的力的作用时它才会作曲线运动。比如把桌子上的小球沿与桌面水平方向打一下，小球离开桌面以后因受与它速度成一定角度的地球引力的作用，将沿曲线运动，这是平抛运动。
我们投手榴弹也要受到与它速度成一定角度的外力球引力的作用，所以它在空中走过的路程也是一条曲线抛物线，这是斜抛运动。
当骑自行车的人沿着直线运动时，作用在人和自行车上并且互相平衡。骑自行车转弯时，尤其是骑得很快转弯的角度又小的时候，人和车就必然要向转弯的方向倾斜，这是因为转弯实际上是作圆周运动。
作圆周运动一定要有一个向心力，为了获得这个向心力，骑车的人必须把车子向圆心的一边倾斜。因为当车子倾斜的时候人和车子所受的重力虽然仍然指向地面，但由于车子的倾斜，地面对车子的支承力不再是竖直向上，而是沿倾斜方向作用于人和车，这就产生了向心力，车速越快转弯越厉害，它所需要的向心力就越大。
“飞车走壁”的表演转的圆周很小，速度又必须很大，这就需要相当大的向心力才能维持圆周运动。这样大的向心力要求车子有大的倾斜度，车身和水平方向几乎平行。这时候观众看起来就好象是在墙壁上行驶一样了，其实车身和水平方向还夹有一个很小的角度，只不过不易察觉出罢了。
