淺談從科技發(fā)明中認(rèn)識(shí)物理

宋婧陽

摘要：何為物理？物理是研究物質(zhì)世界最基本的結(jié)構(gòu)、最普通的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法的自然科學(xué)。在我接近一年的高中物理的學(xué)習(xí)過程中，我明白了物理來源于生活，生活處處體現(xiàn)出物理。在社會(huì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速的大環(huán)境下，科技發(fā)明更是運(yùn)用了物理知識(shí)。暑假期間，出于對物理的熱愛，我仔細(xì)回顧并查閱資料研究了摩擦力的知識(shí)及科技發(fā)明。

關(guān)鍵詞：摩擦力；運(yùn)用；物理與科技

一、摩擦力的主要內(nèi)容和運(yùn)用

記得在高一物理課上，老師對摩擦力的概念是阻礙物體相對運(yùn)動(dòng)的力。當(dāng)時(shí)，老師還先把摩擦力的分類即靜摩擦力、滾動(dòng)摩擦力、滑動(dòng)摩擦力都各自舉例子詳細(xì)解釋了一番，然后在聯(lián)系實(shí)際生活中的一些自然現(xiàn)象讓我們自己討論總結(jié)出幾條關(guān)于摩擦力，能夠想出什么知識(shí)用自己的話來表述。主要包括：1、發(fā)現(xiàn)摩擦力的方向和物體相對運(yùn)動(dòng)的方向相；2、摩擦力的大小與收到的壓力有關(guān)，即壓力越大，產(chǎn)生的摩擦力也就越大。后來在老師的教導(dǎo)下，還補(bǔ)充了第三點(diǎn)，摩擦力產(chǎn)生的大小與與物體接觸的面積的粗糙程度相關(guān)，即接觸面越粗糙，產(chǎn)生的摩擦力就越大，反之亦然。此外，為了激發(fā)我們對摩擦力學(xué)習(xí)的興趣，老師還為我們講述了達(dá)芬奇發(fā)現(xiàn)了滑動(dòng)摩擦力的規(guī)則，并且記錄在筆記本中，但是沒有被公開。以及還有張國榮粘連的作用的提出知識(shí)、奧斯本雷諾茲的粘性流動(dòng)方程的推導(dǎo)，雖然延伸的層次深，但時(shí)我們聽得很認(rèn)真，感到特別好奇。

顯然，在生活中的摩擦力的存在隨處可見，但是摩擦力的大小在一定具體事物上有力或者有弊。在我對生活實(shí)際的小細(xì)節(jié)上，我發(fā)現(xiàn)，塑料瓶蓋上之所以會(huì)課上一些豎紋，就是為了是接觸面粗糙，繼而增加摩擦力，便于人們擰開；在滑冰場，穿上滑冰鞋溜冰是為了使得接觸面變得光滑，從而減少摩擦力，享受“飛”一般的溜冰；平日子會(huì)觀看體育節(jié)目，我看到一些體操運(yùn)動(dòng)員會(huì)上場前擦化石粉，當(dāng)時(shí)我不知道是什意思，后來通過學(xué)習(xí)摩擦力，才明白其中的名堂，這會(huì)使得手變得粗糙，從而增加摩擦力。

二、摩擦力在科技上的使用

由于課本上對于摩擦力在科技上的運(yùn)用，沒有怎么舉例子，我在暑假仔細(xì)查閱了一下。

第一，氣墊船的使用。通過百度，我了解到氣墊船是一種以空氣在船只底部襯墊承托的交通工具，它可以高速行駛，因?yàn)槭艿綁毫乃嫣饋?，它的物理原理就是用空氣的支撐力升起而離開水面。那么，這個(gè)科技交通的發(fā)明與摩擦力有什么關(guān)系呢？經(jīng)過仔細(xì)查看和對氣墊船圖片的觀察，我才最終明白，它和現(xiàn)在最先磁浮列車一樣，都是運(yùn)用到了減少摩擦力實(shí)現(xiàn)完美運(yùn)動(dòng)的效果。

第二，汽車的發(fā)明。汽車作為現(xiàn)代人的最常見甚至是必備的交通工具，它極大地提高了人們的生活節(jié)奏，在農(nóng)村，汽車也開始全面普及。眾所周知，汽車于1886年發(fā)明的，是靠可燃?xì)怏w作為動(dòng)力的運(yùn)輸車輛，它的基本結(jié)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身以及電氣設(shè)備。在我學(xué)到摩擦力之后發(fā)現(xiàn)了汽車與摩擦力有著密切的聯(lián)系。比如，汽車?yán)锩娴娘w輪，利用皮帶和輪槽之間產(chǎn)生的摩擦進(jìn)行傳動(dòng)，而且為了更好地運(yùn)作，采用與越粗糙的接觸面接觸摩擦力越大的知識(shí)，就巧妙地在皮帶的內(nèi)面鑄有齒的形狀，增加摩擦。出于好奇，我又仔細(xì)查閱了關(guān)于車子行駛的原理。很簡單，就是當(dāng)發(fā)動(dòng)了汽車，帶動(dòng)了輪子時(shí)，由于輪子和地面的接觸的地方與地面有向后面拖去的力，輪子就自然而然地獲得了一些向前運(yùn)動(dòng)的摩擦力，如此一來，汽車就會(huì)開始向前行駛，而不會(huì)停止不前了。此外，汽車是有速度的，人萬一駕駛速度超過了安全區(qū)間，很容易發(fā)生意外受傷甚至死亡。出于，這個(gè)安全問題的考量就有了汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，又稱ABS。它利用了一個(gè)橡膠氣囊，人緊急情況下踩下剎車，是有慣性運(yùn)動(dòng)的，有時(shí)候安全帶很難起到保護(hù)作用，橡膠氣囊能夠避免車輪在剎車時(shí)不易被鎖死，不會(huì)使得車輪在一個(gè)點(diǎn)上與地面產(chǎn)生摩擦力，導(dǎo)致摩擦力增加，這樣會(huì)阻止車子超速行駛，使得車輪因?yàn)榇蚧{駛員根本無法控制車子的行駛方向從而發(fā)生意外事故，保證人的身體健康。

三、總結(jié)

在真正學(xué)習(xí)物理之前，我對于的生活中很多的現(xiàn)象都司空見慣，覺得一切都是自然而言、就應(yīng)該會(huì)這樣、認(rèn)為就會(huì)這樣發(fā)生的，從來都沒有思考過還有其發(fā)生的本質(zhì)、科學(xué)道理可言?，F(xiàn)在在我的腦子里，我對于物理的理解就是世間萬物的發(fā)生的道理。在之前初中的物理學(xué)習(xí)中，我對于物理的認(rèn)識(shí)還只是存在于皮毛和表象上面，并不覺得物理是有多大魅力。由于高中物理更加深層次的物理學(xué)習(xí)，我漸漸感受到物理的魅力，在課余時(shí)間更加關(guān)注了物理在科技上的實(shí)際應(yīng)用。物理對人類的文明進(jìn)程有著巨大的作用，沒有物理，人們對于世界的認(rèn)識(shí)可能還只是存在鬼神論等唯心主義的世界觀，我在學(xué)習(xí)到高中物理之后，深刻明白世界是物質(zhì)的，物質(zhì)是不斷運(yùn)動(dòng)的、不斷發(fā)展的。而我，也需要不斷地提升自我物理知識(shí)，從科技中認(rèn)識(shí)物理的偉大，以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度認(rèn)識(shí)這個(gè)充滿物理的世界。

參考文獻(xiàn)：

【1】喻文科.《中學(xué)物理教學(xué)對文科學(xué)生的作用》，學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)咨詢》，2011年8期

【2】婁方橋.《高中物理復(fù)習(xí)階段如何教學(xué)》，學(xué)術(shù)期刊《讀寫算（教育教學(xué)研究）》，2015年13期

【3】賈曉瑞.《對"影響摩擦力大小因素"的實(shí)驗(yàn)探究》，學(xué)術(shù)期刊《考試周刊》，2015年82期endprint