浅谈从科技发明中认识物理

宋婧阳

摘要：何为物理？物理是研究物质世界最基本的结构、最普通的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。在我接近一年的高中物理的学习过程中，我明白了物理来源于生活，生活处处体现出物理。在社会科学技术发展迅速的大环境下，科技发明更是运用了物理知识。暑假期间，出于对物理的热爱，我仔细回顾并查阅资料研究了摩擦力的知识及科技发明。

关键词：摩擦力；运用；物理与科技

一、摩擦力的主要内容和运用

记得在高一物理课上，老师对摩擦力的概念是阻碍物体相对运动的力。当时，老师还先把摩擦力的分类即静摩擦力、滚动摩擦力、滑动摩擦力都各自举例子详细解释了一番，然后在联系实际生活中的一些自然现象让我们自己讨论总结出几条关于摩擦力，能够想出什么知识用自己的话来表述。主要包括：1、发现摩擦力的方向和物体相对运动的方向相；2、摩擦力的大小与收到的压力有关，即压力越大，产生的摩擦力也就越大。后来在老师的教导下，还补充了第三点，摩擦力产生的大小与与物体接触的面积的粗糙程度相关，即接触面越粗糙，产生的摩擦力就越大，反之亦然。此外，为了激发我们对摩擦力学习的兴趣，老师还为我们讲述了达芬奇发现了滑动摩擦力的规则，并且记录在笔记本中，但是没有被公开。以及还有张国荣粘连的作用的提出知识、奥斯本雷诺兹的粘性流动方程的推导，虽然延伸的层次深，但时我们听得很认真，感到特别好奇。

显然，在生活中的摩擦力的存在随处可见，但是摩擦力的大小在一定具体事物上有力或者有弊。在我对生活实际的小细节上，我发现，塑料瓶盖上之所以会课上一些竖纹，就是为了是接触面粗糙，继而增加摩擦力，便于人们拧开；在滑冰场，穿上滑冰鞋溜冰是為了使得接触面变得光滑，从而减少摩擦力，享受“飞”一般的溜冰；平日子会观看体育节目，我看到一些体操运动员会上场前擦化石粉，当时我不知道是什意思，后来通过学习摩擦力，才明白其中的名堂，这会使得手变得粗糙，从而增加摩擦力。

二、摩擦力在科技上的使用

由于课本上对于摩擦力在科技上的运用，没有怎么举例子，我在暑假仔细查阅了一下。

第一，气垫船的使用。通过百度，我了解到气垫船是一种以空气在船只底部衬垫承托的交通工具，它可以高速行驶，因为受到压力从水面抬升起来，它的物理原理就是用空气的支撑力升起而离开水面。那么，这个科技交通的发明与摩擦力有什么关系呢？经过仔细查看和对气垫船图片的观察，我才最终明白，它和现在最先磁浮列车一样，都是运用到了减少摩擦力实现完美运动的效果。

第二，汽车的发明。汽车作为现代人的最常见甚至是必备的交通工具，它极大地提高了人们的生活节奏，在农村，汽车也开始全面普及。众所周知，汽车于1886年发明的，是靠可燃气体作为动力的运输车辆，它的基本结构是发动机、底盘、车身以及电气设备。在我学到摩擦力之后发现了汽车与摩擦力有着密切的联系。比如，汽车里面的飞轮，利用皮带和轮槽之间产生的摩擦进行传动，而且为了更好地运作，采用与越粗糙的接触面接触摩擦力越大的知识，就巧妙地在皮带的内面铸有齿的形状，增加摩擦。出于好奇，我又仔细查阅了关于车子行驶的原理。很简单，就是当发动了汽车，带动了轮子时，由于轮子和地面的接触的地方与地面有向后面拖去的力，轮子就自然而然地获得了一些向前运动的摩擦力，如此一来，汽车就会开始向前行驶，而不会停止不前了。此外，汽车是有速度的，人万一驾驶速度超过了安全区间，很容易发生意外受伤甚至死亡。出于，这个安全问题的考量就有了汽车制动防抱死系统的设计，又称ABS。它利用了一个橡胶气囊，人紧急情况下踩下刹车，是有惯性运动的，有时候安全带很难起到保护作用，橡胶气囊能够避免车轮在刹车时不易被锁死，不会使得车轮在一个点上与地面产生摩擦力，导致摩擦力增加，这样会阻止车子超速行驶，使得车轮因为打滑驾驶员根本无法控制车子的行驶方向从而发生意外事故，保证人的身体健康。

三、总结

在真正学习物理之前，我对于的生活中很多的现象都司空见惯，觉得一切都是自然而言、就应该会这样、认为就会这样发生的，从来都没有思考过还有其发生的本质、科学道理可言。现在在我的脑子里，我对于物理的理解就是世间万物的发生的道理。在之前初中的物理学习中，我对于物理的认识还只是存在于皮毛和表象上面，并不觉得物理是有多大魅力。由于高中物理更加深层次的物理学习，我渐渐感受到物理的魅力，在课余时间更加关注了物理在科技上的实际应用。物理对人类的文明进程有着巨大的作用，没有物理，人们对于世界的认识可能还只是存在鬼神论等唯心主义的世界观，我在学习到高中物理之后，深刻明白世界是物质的，物质是不断运动的、不断发展的。而我，也需要不断地提升自我物理知识，从科技中认识物理的伟大，以科学严谨的态度认识这个充满物理的世界。

参考文献：

【1】喻文科.《中学物理教学对文科学生的作用》，学术期刊《科学咨询》，2011年8期

【2】娄方桥.《高中物理复习阶段如何教学》，学术期刊《读写算（教育教学研究）》，2015年13期

【3】贾晓瑞.《对"影响摩擦力大小因素"的实验探究》，学术期刊《考试周刊》，2015年82期endprint