石玉強
摘 要?物理學是一門以實驗為主的自然科學,它注重實用,研究物理規(guī)律,最終是為了解決人們生活生產中的實際問題,為人們創(chuàng)造出更方便實用的東西,以改變社會。在物理教學中,有意識的引導學生聯(lián)系實際,分析物理現(xiàn)象,能有效地激發(fā)學生的學習興趣,使學生學以致用加深對知識的理解和記憶。下面就介紹一些生活中的物理現(xiàn)象及其規(guī)律。
關鍵詞?物理教學;速度;變化規(guī)律
中圖分類號:F323.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2018)13-0223-01
一、汽車轉彎時的減速現(xiàn)象
當汽車行駛到彎道附近時,行駛速度不能太大,交通部門規(guī)定轉彎時速度不能超過40千米每小時是有科學依據的,根據物理學圓周運動規(guī)律,汽車轉彎時做的是圓周運動,圓周運動需要向心力,而向心力的大小跟物體的質量、速度、軌道半徑都有關系,汽車轉彎時,彎道處的圓周半徑是一定的,汽車的質量也是固定的,而向心力的大小與物體的質量成正比、與速度的平方成正比、與軌道的半徑成反比,由于汽車的質量一定,軌道半徑也一定,所以在汽車轉彎時,只能靠減小速度來減小向心力了,如果汽車速度過大,路面所能提供的向心力不夠,那么汽車就會做離心運動,就會轉不過彎,而沖出路面,就會發(fā)生翻車事故。為了讓路面提供更大的向心力,根據物理知識,在修建公路是,在彎道處設計成路面外高內低的路面,使路面能提供更大的向心力,保證汽車轉彎的安全。
二、汽車下坡時為什么容易爆胎
由于下坡時重力的作用下,汽車做加速運動,實際上重力對汽車做了正功,汽車的動能不斷的增加,所以到坡底時,汽車的速度很大,根據物理知識,汽車行駛到坡底時在坡與水平路面交界處做的也是圓周運動,也需要向心力,而這時汽車的向心力只能由路面的支持力來提供,汽車所受的重力向下,支持力向上,支持力減去重力才等于向心力,而此時汽車的速度很大,需要的向心力也很大,所以汽車的輪子與路面之間的相互作用力非常大,如果這個力超過了汽車輪胎的最大壓力,那么就會出現(xiàn)爆胎現(xiàn)象。所以汽車下坡時也要限速,不能放任自流。
三、汽車在過拱橋頂部時為什么會飛起來
同樣是向心力在作祟,當汽車行駛到拱橋的頂部時由于路面屬于圓弧上的一段,汽車也在做圓周運動,需要向心力,而此時的向心力只能由重力來提供,由于汽車只受重力和路面的支持力,重力向下,支持力向上,汽車的行駛速度越大需要的向心力越大,所以隨著速度的增大汽車與路面之間的相互作用力將減小,最終減小為零,最大向心力等于重力,此時汽車就有一種飛起來的感覺,所以汽車在過拱橋時也要限速,最大速度不能超過一定值,超過這個值,汽車就有可能出不安全事故。所以汽車在過拱橋時也要限速,不能超過一定的值。
四、為什么汽車上坡時要換低速檔
由于汽車發(fā)動機的功率是一定的,由于汽車在上坡時不僅要克服摩擦力做功,還要克服重力做功,所以要換到低速檔,根據物理知識,在功率一定的條件下,力與速度的乘積等于功率,速度越小,力才會越大,而汽車上坡時為了克服重力做功,需要更大的牽引力,所以只有減小速度才能保證上坡運動的正常進行。如果想加速上坡,那么,你的發(fā)動機的功率要比較大才行,只要發(fā)動機能產生的牽引力大于車所受的阻力,有向前進方向的合力,就會產生向前的加速度,車就會加速運動。
五、電梯運動中的物理規(guī)律
現(xiàn)在的社會高樓林立,許多樓房內都安裝了電梯,電梯給人們的生活帶來了極大的方便,可是為什么有些人說,坐電梯有點頭暈?那么,咱們就來分析一下,電梯運動的過程,首先,電梯坐上人后,按下開關,電梯開始運動,原來電梯是靜止的,現(xiàn)在開始上升,這就是一個速度增大的過程,即:加速運動,那么作在電梯里面的人隨同電梯一起運動,也做向上的加速運動,他們的受力是不平衡的,站在電梯中的人所受的支持力大于重力,合力向上,有了向上的加速度,這個過程中遵從牛頓第二定律,即:物體的加速度等于物體所收到的合力大小除以物體的質量,物體的加速度與物體所受的合力大小成正比,與物體的質量大小成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。這支持力大于重力的現(xiàn)象叫做超重,如果在電梯里面放上一個磅秤,讓人站在磅秤上,在電梯加速上升的過程中,就會看到磅秤的讀數(shù)大于電梯靜止時人站在電梯上的讀數(shù)。電梯先做一段加速運動,但是這種加速運動不可能一直運動下去,因為當電梯到達預定樓層時要停止,所以,當速度增加到一定值時,電梯就開始做一段勻速運動,在快要到達預定樓層前,又要減速,使電梯速度減小到零,就停止了,那么在勻速上升過程中,只能遵從牛頓第一定律,即:一切物體總保持勻速直線運動或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
綜上所述,在實際生活中不僅汽車的運動包含著物理規(guī)律,許多實際現(xiàn)象中都包含著不同的物理知識,比如變速自行車的變速原理,就包含了物理學中線速度角速度的關系,剎車時人往前傾的現(xiàn)象,就包含著物理學中的慣性知識。傍晚時分,家用照明燈變暗的現(xiàn)象,就包含著物理學中的電學知識。希望大家在生活中多聯(lián)系所學的物理知識、多總結出更多的物理現(xiàn)象及其規(guī)律。