探析物理學對于汽車工業(yè)發(fā)展的重要作用

王浩博

摘 要：世間萬物的運行都有內(nèi)在的規(guī)律和聯(lián)系，而物理學的發(fā)展正是源于人們對于生活的實踐和探索。當前，物理學知識的應用對于汽車工業(yè)的發(fā)展起到了推動的作用。本文綜述了當前物理學知識對于汽車的創(chuàng)意設計和改造等重要作用作了一個簡要的概述，旨在推動物理學與汽車工業(yè)發(fā)展的進一步融合。

關(guān)鍵詞：物理學；汽車工業(yè)；重要作用；發(fā)展

1 引言

物理是一門基礎性很強且與生活息息相關(guān)的自然學科，所謂“自然”，其主要表現(xiàn)為一方面，物理學的發(fā)展得益于人們在生活中的實踐。另一方面，物理學又服務于人們的生活實踐。物理是對人們生活中的一切事物運行規(guī)律的總結(jié)，研究的是事物變化原理等。諸如飛機的發(fā)明者萊特兄弟就是基于鳥的飛行原理等研制成飛機從而讓人類步入了飛行時代。而基于物理學中熱功轉(zhuǎn)換原理發(fā)明的內(nèi)燃機取代了馬，推動了現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展。因此，物理學對于人類社會文明的進步具有至關(guān)重要的推動作用。同樣，物理學的發(fā)展不斷地推進了汽車工業(yè)朝著安全、高效以及便捷的方向上又好又快地發(fā)展。

2 物理學對于汽車工業(yè)發(fā)展的重要作用

我國改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟社會的高速發(fā)展和人們的生活水平的顯著性提高。汽車工業(yè)領域的發(fā)展也迎來了春天，各種各樣的汽車如雨后春筍般地涌現(xiàn)在交通發(fā)達的馬路上，其不僅在“量”上有所突破，而且在“質(zhì)”上有了一個全新的高度。這些都得益于物理學在汽車工業(yè)上的廣泛應用。

2.1 力學知識對于汽車工業(yè)發(fā)展的作用

力是在物體與物體之間發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的，生活中處處都蘊藏著力學知識，同樣汽車工業(yè)在發(fā)展過程中也離不開對力學知識的研究。

2.1.1 摩擦力

摩擦力是常見的力學知識點，絕大多數(shù)人認為汽車能夠跑起來完全靠發(fā)動機，其實這種認識是片面的。如果沒有與地面的接觸，即便是發(fā)動機啟動了，也只能造成輪胎空轉(zhuǎn)。因此，地面對輪胎的摩擦力是汽車能夠“跑起來”的真正內(nèi)在原因。因此，汽車技術(shù)人員在設計汽車輪胎時會加大輪胎的質(zhì)量與粗糙程度來增加輪胎與路面的摩擦力，這樣可以避免雨天路滑輪胎空轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生[1]。

2.1.2 慣性

所謂慣性，就是物體在運動狀態(tài)突然發(fā)生改變時依然保持自身原來運動狀態(tài)的一種屬性。接下來本文以生活中的事例和現(xiàn)象來解釋這種概念。比如，我們站在公交車上時，公交車師傅突然剎車，你會發(fā)現(xiàn)自己的身體往前倒，這就是生活中慣性的具體表現(xiàn)，雖然車停了，但是你的身體依然保持自身的運動狀態(tài)從而出現(xiàn)了往前傾的現(xiàn)象。因此，安全帶以及安全氣囊的設計有助于將慣性的傷害降到最低程度。

2.2 電磁學在汽車工業(yè)上的應用

本文主要介紹電磁學中電流磁效應和電磁感應現(xiàn)象對于汽車工業(yè)發(fā)展的推動作用。

2.2.1 電流磁效應

電流磁效應就是通電導線周圍存在著磁場，電磁繼電器就是基于此原理而研制出來可以用來提示車輛油泵里油的變化情況，以往人們都是將一根細鐵絲插入油泵來檢查油的使用情況。而電磁繼電器在這塊的應用體現(xiàn)出高效和準確的特性，讓人們可以方便快速地查看油的使用情況。

2.2.2 電磁感應

電磁感應現(xiàn)象就是導體在磁場中作切割磁感應線運動可以產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。利用這個原理可以研制出交流發(fā)電機。現(xiàn)在汽車一般都采用了交流發(fā)電機來取代以往的直流發(fā)電機。這保證了汽車在運行過程中的用電需求。此外，汽車上的防抱死剎車系統(tǒng)中的車輪傳感器也是基于電磁感應原理研制而成，能夠快速地將脈沖信號提供給ABS控制系統(tǒng)，從而大大地提高了汽車的制動性能[2]。

2.3 其他物理學知識在汽車工業(yè)發(fā)展中的推動作用

當前，汽車已經(jīng)不僅僅是傳統(tǒng)觀念上的的代步工具，更是高科技產(chǎn)品的代名詞。物理學中的光學、熱學以及電學知識在汽車的設計以及改造等上有著重要的作用，是推動汽車創(chuàng)意設計和改造的主要源泉。

2.3.1 光學知識的應用

物體通過光的反射產(chǎn)生了像，有了像才能夠被人看到。因此，汽車的后視鏡均為凸面鏡，一方面可以反射后面物體的像來觀察車后的情況。另一方面又因為是凸面鏡，比平面鏡的觀察范圍更廣。此外，汽車大燈通過對外射出的光將夜間路面的情況反射到人眼里，從而確保了夜間行車的安全。

2.3.2 熱學知識的應用

汽車上的水箱就是為了避免發(fā)動機溫度過高而損壞來設計的，此外為了避免水箱內(nèi)的水熱脹冷縮而致使水箱的損壞。現(xiàn)大多在水箱中加入一定量的防凍液，因此，就可以不用在夜間放掉水箱中的冷水，只需定期地往水箱中加水即可。

2.3.3 電學知識

汽車在高速行駛的過程中與空氣的摩擦會產(chǎn)生電，而電荷積累到一定程度就會產(chǎn)生火花，這就會對一些裝有可燃性物質(zhì)的汽車帶來了安全隱患，諸如裝有乙炔罐子或者是汽油罐子的汽車在長途運輸過程中很可能會因為靜電而發(fā)生燃燒和爆炸等。因此，在這些汽車的設計上，可以在尾部設計一條鐵鏈來將電荷送入大地從而避免事故發(fā)生。

3 結(jié)語

近些來年，我國汽車工業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，汽車不僅僅是交通工具，而成為了一種人們生活中必需的集合智能與高科技的產(chǎn)品。這就要求技術(shù)人員要不斷地將物理學融入到汽車工業(yè)的發(fā)展中，促進汽車產(chǎn)業(yè)朝著高效、便捷、安全以及智能等方向上發(fā)展，為人們品質(zhì)生活的提高和經(jīng)濟的發(fā)展作出重要的貢獻。

參考文獻：

[1]王集珍.物理知識在汽車上的應用[J].中學物理教學參考，2011，12：39-40.

[2]侯譚剛.電磁感應原理在汽車上的應用兩例[J].科技資訊，2007，12：3-4.

[3]劉佳希.汽車玻璃上的物理知識探討[J].科學中國人.2016（30）.

[4]許海皎.汽車操縱穩(wěn)定性分析及其多目標優(yōu)化設計[D].河北工程大學2015.