汽车中的物理知识

汽车中的物理知识

轮胎--摩擦力

轮胎材料--材料物理学

外层喷漆--材料物理学

内燃机活塞--简谐运动

燃料--燃烧值

外壳形状--空气动力学

车灯--光学

详细的介绍一下

汽车中的物理知识

随着经济的发展，人民生活水平的不断提高，现代生活中最重要的交通运输工具――汽车，与我们的生活走得越来越近了。在与它频繁的接触中，仔细观察加上认真的思考，我们会发觉:在汽车的设计和使用中几乎涉及到了初中物理知识体系

中的方方面面，本文试图引导读者从以下角度，在乘坐汽车的过程中注意体会，也许会有更多新的，意想不到的收获～

一、力学方面

1、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

3、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)

4、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

5、汽车拐弯时:?司机要打方向盘——力是改变物体运动状态的原因;?乘客会

向拐弯的反方向倾倒——由于乘客具有惯性

6、汽车急刹车(减速)时，?司机踩刹车——力是改变物体运动状态的原因;?乘客会向车行方向倾倒――惯性 ;?司机用较小的力就能刹住车――杠杆原理;?用力踩刹车——增大压力来增大摩擦;?急刹车时，车轮与地面的摩擦由滚动变摩擦成滑动摩擦

7、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

8、汽车的座椅都设计得既宽且大，这样就减小了对坐车人的压强，使人乘坐舒服

9、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

10、交通管理部门要求:?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;?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;?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

11、简单机械的应用:?方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴，?调速杆，自动开关门装置是杠杆

12、汽车爬坡时要调为低速:由P=Fv，功率一定时，降低速度，可增大牵引力

13、关于速度路程，时间的计算问题;参照物与运动状态的描述问题 14、认识限速，里程，禁鸣等标志牌，了解其含义

二、声学方面

1、汽车喇叭发声要响，发动机的声音要尽量消除(发动机上装配消音器)――这是在声源处减弱噪声

2、为减轻车辆行驶时的噪声对道旁居民的影响，在道旁设置屏障或植树――可以在传播过程中减弱噪声

3、喇叭发声:电能――机械能

三、热学方面

1、汽车发动机常用柴油机或汽油机——它们是内燃机——利用内能来做功

2、发动机外装有水套，用循环流动的水帮助发动机散热——水的比热容大

3、冬天，为防冻坏水箱，入夜时要排尽水箱中的水――防止热胀冷缩的危害

4、小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝——它可以防止车内形成的雾气附着于玻璃上并凝结

5、刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时，会闻到浓浓的汽油味——扩散现象

6、空调车车窗玻璃设计成双层的――防止传热

7、环保汽车使用气体燃料，可减小对大气的污染

四、电学方面

1、汽车的发动机常用低压电动机起动:电动机是根据磁场对电流的作用的道理制成的，工作时把电能转化为机械能。

2、汽车电动机(汽车电机)常用车载电瓶(蓄电池)供电，汽车运行过程中可以利用的车轮带动车载发电机发电，给蓄电池充电。给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池是用电器;用蓄电池给电动机供电时，化学能转化为电能，此时蓄电池才是电源

3、车载蓄电池还被用来为汽车上配装的空调、电扇、收录机、CD机及各种用途的电灯供电，方便地电能转化为机械能、声能、光能等等

3、油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面，这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上，避免因静电放电而带来灾难

4、车灯发光:电能――光能

五、光学方面

1、汽车旁的观后镜，交叉路口的观察镜用的都是凸面镜，可以开阔视野

2、汽车在夜间行驶时，车内一般不开灯，这样可防止车内乘客在司机前的挡风玻璃上成像，干扰司机正确判断

3、汽车前的挡风玻璃通常都不直立(底盘高大的车除外)，这是因为挡风玻璃相当于平面镜车内物体易通过它成像于司机面前，影响司机的判断

4、汽车尾灯灯罩:角反射器可将射来的光线反回，保证后面车辆安全

5、汽车头灯:凹面镜反射原理，近距光灯丝在焦点附近，远距光灯丝在焦点上将以上内容搜罗成文，意在于引起读者特别是我们初中生对生活的关注和考，因为一切发现都离不开生活，知识与所有人同行～

汽车的后视镜是一块凸面镜,能扩大观察视野,但像却小了

汽车的外形在空气动力学上

涉及到压强的问题

比如:

跑车的底盘低而且平整车后的扩散器车上的尾翼

还有气动升力的问题

侧风稳定性的问题

这是流速大压强小的原理

还有涉及到流体的东西

比如:

1 真实流体和理想流体

2 流体的密度、压强和温度(这就涉及到了密度)

3 流体的压缩性和膨胀性

4 流体的粘性

5 流体的热面积热流量

还有什么流体的阻力理论

什么基础方程(数学都出来了)

一堆乱七八糟的东西我也不太懂了

还有制造方面也有

制造材料涉及到密度

外科的接缝涉及到热胀冷缩的原理

等等等…………

很多

当蒸汽机内水沸腾时，汽缸内的空气急剧膨胀，推动汽缸内的活塞。(1.这里是运用了能量的转化，由水的化学能转化为空气的内能，又由空气的内能转化为活塞的机械能)

活塞带动了连在后面的轮轴,在与它连接的杠杆左右两边就是汽车的车轮,这样变使得汽车动起来了.由于活塞拉开的距离过长,使的汽缸内的气体体积增大,压强减小,水在1标准大气压下便停止沸腾(2.这里是运用的了在温度不变的条件下,压强随气体体积的增大而减小。液体的沸点随压强的减小而减小) 通过燃料作用，水又在次沸腾，带动活塞及其轮轴，使得汽车可以周而复始的运动下去。

其中的物理知识还有物体间力的作用是相互的，能量守恒，施力物是地面。轮胎与地面产生摩擦，即与汽车的牵引力是一对平衡力。

尾翼选购技巧以及汽车尾翼的物理学原理

尾翼，专业的叫法为扰流板，属于汽车空气动力套件中的一部分。尾翼的主要作用是为了减少车辆尾部的升力，如果车尾的升力比车头的升力大，就容易导致车辆过度转向、后轮抓地力减少以及高速稳定性变差。

目前安装尾翼已经成为年轻车主彰显时尚个性的一种方式，安装大气美观的尾翼可以提高车辆的行驶稳定性，然而貌似简单的尾翼安装也有一定的学问。

(安装尾翼已经成为年轻车主彰显时尚个性的一种方式)

尾翼种类

一、玻璃钢尾翼:这类尾翼造型多样，有鸭舌状的、机翼状的、也有直板式的，比较好做造型，不过玻璃钢材质比较脆，韧性和刚性都不大，价格比较便宜。

二、铝合金尾翼:这类尾翼导流和散热效果不错，而且价格适中，不过重量要比其他材质的尾翼稍重些。

三、碳纤维尾翼:碳纤维尾翼刚性和耐久性都非常好，不仅重量轻而且也是最美观的一种尾翼，现在广泛被F1赛车采用，不过价格比较昂贵。

尾翼的优缺点

优点:提高高速行驶稳定性

安装尾翼除了美观的作用外，更大的作用是高速行驶时可以为车辆提供必要的稳定性。尤其对大功率的车来说，在高速过弯或通过复杂路段时，尾翼可以起到一定的平衡作用。

缺点:城市路况行驶增加油耗

汽车表面的凸出物越少，线条越流畅风阻越小。增加的尾翼毫无疑问会增大风阻，由于大多数轿车以城市道路行驶为主，车辆根本达不到尾翼能够发挥作用的时速，这样体积越大，低速阻力就越大，再加上车身整体重量的增加，也势必会导致油耗的上升。外饰改装，碳纤维尾翼，

有关汽车尾翼的历史以及物理学原理

在我国的一些地方常将“汽车尾翼”称为“汽车导流板”，这种叫法是错误的。因为实际上“汽车导流板”在轿车上确有其物，只不过是指轿车前部保险杠下方的抛物型风罩，而“汽车尾翼”则应是安装在轿车后箱盖上的。国外一些人根据它的形状形象地称它为“雪橇板”，国内也有人称它为“鸭尾”。比较科学的叫法应为“汽车扰流器”或“汽车扰流翼”。

从1960年代开始单座位赛车的性能开始因为引进扰流翼而大增。自1968年起，F1车队开始实验以粗糙的空力设备来增进轮胎在赛道上的抓地力。而这些初期的设计是非常简陋的，常常于比赛时自赛车上掉落，还造成许多意外。经过30年长期的发展，现在，空气动力学已是赛车设计中最重要的一个部分，这一点我们可以从1991~1997年的Williams车队与1998~2001年的McLaren车队，他们的赛车都是由同一个人所设计，这个人就是鼎鼎大名的Adrian Newey。

在F1赛车上所使用的扰流翼其实基本原理与飞机的机翼是相同的，后来才被移植于普通汽车上。只不过飞机的机翼是产生向上抬升的力量，而赛车的扰流翼则是要产生向下压制的力量。如图1所示，这是飞机机翼的剖面，当空气流经机翼时，由于通过机翼上方的气流速度较快，下方的气流速度较慢，因此翼面上方的空气压强降低，相对的翼面下方的空气压强较大，所以产生向上抬升的力量，而且速度越快压力差越大。如果把机翼倒过来，就是简单的赛车扰流翼了，效果也就相反，产生向下压制的力量，通常我们称之为下压力(Downforce)。

车在高速行驶时，根据空气动力学原理，我们知道汽车在行驶过程中会遇到空气阻力，围绕汽车重心同时产生纵向、侧向和垂直上升的三个方向的空气动力量，其中纵向为空气阻力。

为了有效地减少并克服汽车高速行驶时空气阻力的影响，人们设计使用了汽车尾翼，其作用就是使空气对汽车产生第四种作用力，即产生较大的对地面的附着力，它能抵消一部分升力，有效控制汽车上浮，使风阻系数相应减小。使汽车能紧

贴在道路地面行驶，从而提高行驶的稳定性能。目前大多数汽车尾翼都是根据车身的宽度，经过精确计算用玻璃纤维或碳素纤维制成的，既轻巧又坚韧，不宜过大也不宜过小，不然反而会增加轿车的行车阻力或起不到减阻节能的作用。一般情况下，不同形状的车身和不同的行驶速度，造成空气动力压值的差异，故其空气阻力系数也不同。据德国奥迪公司风洞试验的结果表明:当汽车在时速超过60 km/h，空气阻力就会大量消耗发动机的能量，影响车速。随着高速公路的快速发展，现今汽车的时速已达100 km/h左右，车速越快，阻力越大，升力也就随着增大，其上升气流就会将汽车托起，减少车轮与地面附着力，使汽车飘浮，稳定性变差，易发生交通事故。

汽车尾翼的作用，就是在汽车高速行驶时，使空气阻力形成一个向下的压力，尽量抵消升力，有效控制气流下压力，使风阻系数相应减小，而不是前面例题所解答的那样是为了提供一个向上的升力

世界各国汽车制造厂商相继致力于研究开发汽车风阻的新技术，一个更趋合理、完美、科学的尾翼时代正降临于世。过去我国在轿车使用中比较忽视尾翼的安装，这是由于当时车速不高，尾翼减阻、省油作用不十分明显。但是近几年，随着我国大批高速公路和许多大中城市高架路、高等级道路的建设及投入使用，车速有了较大的提高，汽车尾翼的作用显得越来越重要。以排气量为1.8 L的一般轿车为例，如果装上尾翼，空气阻力系数降低20%，在一般道路上行驶，耗油量减少或许不明显。如果在高速公路上，以120 km/h的速度行驶，则能省油14%，此时汽车尾翼的作用就很明显了。一个根据车身的宽度，经过精确计算制作而成的尾翼，不但能使车辆在高速行驶时更加稳定和安全可靠，而且能减少汽车在行驶中的空气阻力和提高车速、节省油耗。