(应用物理论文）蒋经鹏 83 汽车中的物理知识.doc

汽车上的基础物理原理 10科学教育 蒋经鹏 201010800083 摘要：现代人的生活汽车已经是不可或缺的重要交通工具。在城市的公路上随处可见的是汽车，可见，汽车改变人的生活，使得生活更便捷。但是汽车到底为什么能成为如此重要的交通工具呢？本文对汽车做了初步的解析，并对汽车中的一些物理原理进行分析。 关键词：汽车 构造 物理原理 应用 汽车的构造 汽车通常由发动机、底盘、车身、电气设备四大部分组成。 发动机：是汽车整车的“心脏”，是车辆行驶的动力源。发动机是把某一种形式的能量转变成机械能的机器。现代汽车所使用的发动机多为内燃机，内燃机是把燃料燃烧的化学能转变成热能，然后又把热能转变成机械能的机器，并且这种能量转换过程是在发动机气缸内部进行的。 底盘：是汽车的基础（骨架），由传动系、行驶系和制动系组成，而与其相关的所有机件都装在底盘上。 车身：是载体，用以安置驾驶员、乘客或货物。 电气设备：是由电源（蓄电池、发电机）、起动系、点火系以及照明、信号等用电设备构成。 汽车的行驶 要使汽车行驶，必须具备两个基本行驶条件：驱动条件和附着条件。1、驱动条件汽车必须有足够的驱动力以克服各种行驶阻力。2、附着条件附着力与车轮承受垂直于地面的法向力G（称为附着重力）成正比：，由此可知，附着力是汽车所能发挥驱动力的极限，其表达式为：。 汽车蕴含的物理原理 总体上，汽车是一个高集合化的机器，其内部构件应用到各方面的物理原理，囊括了力学、热学、电磁学、光学等等。不仅仅是内部，汽车外部也蕴含了大量的物理原理。汽车生产者、司机还是交警对于汽车来说都是不同的管理者，这些管理者通过掌握和利用不同的物理只是来维持正常的交通秩序。 1、底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证 正常行驶。底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成。汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度。 2、汽车的车身设计成流线型，是为了减小汽车行驶时受到的阻力。为了减少轿车在高速行驶时所产生的升力，汽车设计师汽车外形方面做了改进：将车身整体向前方倾斜，从而在前轮上产生向下的压力；将车尾改为短平减少从车顶向后部用的负气压从而防止后轮飘浮。 3、汽车旁的观后镜用的是凸透镜。凸透镜可以扩大视野，因为它对光线起发散作用。 4、汽车前进的动力——地面对主动轮的摩擦力（主动轮与从动轮与地面的摩擦力的方向相反） 5、汽车在平直路面匀速前进时——牵引力与阻力互相平衡，汽车所受重力与地面的支持力平衡 6、汽车拐弯时：①司机要打方向盘——力是改变物体运动状态的原因；②乘客会向拐弯的反方向倾倒——由于乘客具有惯性 7、汽车急刹车（减速）时，①司机踩刹车——力是改变物体运动状态的原因；②乘客会向车行方向倾倒――惯性 ;③司机用较小的力就能刹住车――杠杆原理；④用力踩刹车——增大压力来增大摩擦；⑤急刹车时，车轮与地面的摩擦由滚动变摩擦成滑动摩擦 8、不同用途的汽车的车轮还存在大小和个数的差异——这与汽车对路面的压强大小相关 ；汽车轮胎上刻有轮纹，不仅仅是为了增大与地面的摩擦，而且可以在雨天有效的进行排水，最大限度的保持车轮与地面的摩擦，以获得更大的抓地力，确保在雨天行车的安全性 9、汽车的座椅都设计得既宽且大，且非常贴近人的背部曲线，原因是这些座椅通过增大与人体的接触面积来减小压强，从而使人感到舒适。 10、汽车快速行驶时，车的尾部会形成一个低气压区，这是我们常常能在运动的汽车尾部看到卷扬的尘土形成原因 11、交通管理部门要求：①小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带——这样可以防止惯性的危害；②严禁车辆超载——不仅仅减小车辆对路面的破坏，还有减小摩擦、惯性等；③严禁车辆超速——防止急刹车时，因反应距离和制动距离过长而造成车祸 12、简单机械的应用：①方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴，②调速杆，自动开关门装置是杠杆 要完全了解一部完整的汽车，仅仅是了解这些物理知识是远远不够的。这些也只是汽车中的一些基础物理知识。一辆真正意义上的骑车包涵的物理知识囊括了力、热、电、光等等方面的知识，只有仔细的去研究才能更深刻的了解到汽车中的物理知识。 4