1. Lois du mouvement de Newton:
* inertie: Ce principe fondamental explique pourquoi un véhicule continue de se déplacer en ligne droite à une vitesse constante à moins que d'agi par une force. Ceci est essentiel pour comprendre l'accélération, le freinage et le tournage.
* force et accélération: Comprendre comment la force affecte l'accélération est cruciale pour la conception de véhicules et la prévision de leurs performances.
* Momentum: L'élan est le produit de la masse et de la vitesse, et il dicte comment les véhicules interagissent les uns avec les autres pendant les collisions.
2. Énergie et travail:
* énergie cinétique: L'énergie du mouvement. Les voitures, les trains et les avions utilisent l'énergie pour se déplacer, et l'énergie cinétique qu'ils possèdent est directement liée à leur vitesse et à leur masse.
* Énergie potentielle: Énergie stockée en raison de la position, comme l'énergie potentielle gravitationnelle d'une voiture lorsqu'il a été garé sur une colline.
* travail: C'est la force appliquée sur une distance, et il est fondamental de comprendre comment les moteurs produisent le mouvement et comment les véhicules surmontent les frictions.
3. Frottement:
* Friction roulante: La force qui s'oppose au mouvement des roues sur la route. Ceci est crucial pour comprendre la traction et l'énergie requise pour déplacer un véhicule.
* Résistance à l'air (traînée): La force qui s'oppose au mouvement des objets dans l'air. Il devient de plus en plus significatif à des vitesses plus élevées, ce qui a un impact sur l'efficacité énergétique et la conception des véhicules.
4. Thermodynamique:
* Efficacité du moteur: Les moteurs à combustion interne convertissent l'énergie thermique en énergie mécanique, et la compréhension des principes thermodynamiques nous permet d'optimiser l'efficacité du moteur.
* Transfert de chaleur: La chaleur générée par les moteurs doit être gérée efficacement pour éviter la surchauffe.
5. Science des matériaux:
* résistance et durabilité: Les matériaux du véhicule doivent être solides et durables pour résister à la stress et à l'impact.
* Réduction du poids: Les matériaux légers, comme les composites, sont de plus en plus utilisés pour améliorer l'efficacité énergétique et les performances.
6. Dynamique des fluides:
* Aérodynamique: L'étude du débit d'air autour des véhicules est cruciale pour réduire la traînée et améliorer l'efficacité énergétique.
* Hydrodynamique: Pour les motomarines, la compréhension de l'écoulement de l'eau est essentielle pour la flottabilité, la stabilité et la propulsion.
7. Systèmes d'électronique et de contrôle:
* Systèmes de navigation: Le GPS et d'autres systèmes de navigation reposent sur des principes physiques comme la propagation des ondes radio.
* Systèmes de freinage antiblocage (ABS): Ces systèmes utilisent des capteurs et des algorithmes de contrôle pour optimiser les performances de freinage et la stabilité.
8. Sécurité:
* Systèmes d'évitement des collisions: Ces systèmes utilisent des capteurs et des principes de physique pour détecter les collisions potentielles et activer les mesures de sécurité.
* Conception de la ceinture de sécurité: Les ceintures de sécurité sont conçues pour minimiser les blessures lors d'une collision basée sur les principes physiques de l'élan et de la force.
En bref, la physique est la base sur laquelle les technologies de transport sont construites et améliorées. Comprendre la physique nous permet de concevoir des systèmes de transport plus sûrs, plus efficaces et plus durables.
