1. Mouvement et forces:
* Lois de Newton: Le fondement du transport.
* Première loi de Newton (inertie): Explique pourquoi une voiture continue de se déplacer en ligne droite à une vitesse constante à moins d'être mise sur une force (comme les freins).
* La deuxième loi de Newton (F =MA): Détermine la relation entre la force, la masse et l'accélération. Ceci est utilisé dans la conception de moteurs, les systèmes de freinage et la compréhension de la façon dont un véhicule gère.
* La troisième loi de Newton (réaction d'action): Explique comment les forces agissent par paires, par exemple, comment les pneus poussent sur la route et la route repousse sur les pneus.
* Friction: Joue un rôle crucial dans les véhicules de démarrage et d'arrêt. Comprendre la friction aide à optimiser la conception des pneus, les systèmes de freinage et même les matériaux utilisés sur les routes et les pistes.
* Gravité: Une force constante affectant les véhicules, en particulier sur les pentes et les baisses. Il influence l'efficacité énergétique et la conception de systèmes de suspension.
* Résistance à l'air: Un facteur majeur dans la conception des véhicules, en particulier pour les véhicules à grande vitesse. Comprendre la résistance à l'air aide à optimiser l'aérodynamique pour réduire la consommation de carburant et augmenter la vitesse.
2. Énergie et efficacité:
* conservation de l'énergie: La physique dicte que l'énergie ne peut pas être créée ou détruite, seulement transformée. Ce principe régit la conception des moteurs, des systèmes de carburant et du stockage d'énergie (comme les batteries dans les véhicules électriques).
* Thermodynamique: Traite du transfert de chaleur et d'énergie. Il aide à concevoir des moteurs et des systèmes d'alimentation efficaces, en considérant des facteurs tels que la température du moteur, la dissipation thermique et la combustion de carburant.
* efficacité énergétique: L'application de la physique pour optimiser la consommation de carburant est cruciale pour les raisons environnementales et économiques. Cela comprend l'amélioration de l'aérodynamique, l'efficacité du moteur et la réduction du poids.
3. Science et ingénierie des matériaux:
* résistance des matériaux: Comprendre les propriétés de différents matériaux (métaux, composites, plastiques) permet aux ingénieurs de concevoir des véhicules forts, légers et durables.
* stress et souche: La physique aide à calculer comment les matériaux se comporteront dans diverses charges et conditions. Ceci est vital pour la conception de structures comme les ponts, les tunnels et les composants du véhicule.
* Corrosion et usure: La physique aide à prédire et à atténuer ces phénomènes, assurant la longévité et la sécurité des véhicules et des infrastructures.
4. Applications spécifiques:
* Aviation: L'aérodynamique, le lifting, la traînée et la poussée sont la clé du vol d'avion. La physique aide à concevoir des ailes efficaces, des surfaces de contrôle et des systèmes de propulsion.
* Railways: La physique détermine la conception des dispositions de piste, la dynamique des trains, les systèmes de freinage et l'utilisation efficace de l'énergie.
* Expédition: La flottabilité, le déplacement et les forces hydrodynamiques jouent un rôle important dans la conception et le fonctionnement des navires.
* routes: La physique est cruciale pour la conception des routes, notamment la courbure des routes, les banques et les systèmes de drainage pour assurer des déplacements sûrs et efficaces.
Au-delà de ces principes fondamentaux, la physique influence également le développement de technologies de transport de pointe:
* Véhicules autonomes: La physique joue un rôle essentiel dans les systèmes de capteurs, la vision informatique, la navigation et le contrôle des voitures autonomes.
* Véhicules électriques: La physique régit la conception des batteries, des moteurs électriques et des systèmes de stockage d'énergie pour les véhicules électriques.
* Rail à grande vitesse: La physique est essentielle pour atteindre des vitesses élevées, réduire les frictions et maintenir la stabilité dans les trains à grande vitesse.
En conclusion, la physique est le fondement du transport. Il fournit le cadre théorique et les outils pratiques pour concevoir, construire et exploiter des systèmes de transport sûrs, efficaces et innovants qui déplacent les personnes et les biens à travers le monde.
