汽车与物理

汽车抬头显示（如图1）又叫汽车平视显示系统（Head-UpDisplay），简称HUD，是为了提高安全性而研发。它利用平面镜成像原理（如图2），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方、驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用，它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。

车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图7所示。

如图所示，倒车雷达全称叫“倒车防撞雷达”，也叫“泊车辅助装置”，该装置能够判断障碍物的距离，并提示辆周围障碍物的情况，以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器（俗称探头）、控制器和显示器、报警器（喇叭或蜂鸣器）等部分组成，声波传感器是整个装置中最核心的部件，其作用是发出与接收声波，探头常用的工作频率为40kHz。当探头探知汽车距离障碍物的距离达到危险距离时，系统会通过显示器和蜂鸣器发出“嘀嘀”的警报声来提醒驾驶员。图甲是公路上测量车速的示意图，测速仪静止停在公路旁，每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号，并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度。如果发出的声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的声波，如图乙中的、所示，如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的声波，、的发射波分别为、如图丙所示，已知声在当时的空气中的传播速度为340m/s。