Plan înclinat

Autor: Leandro Alegsa

20-04-2022

Un plan înclinat este o mașină simplă. Acesta permite utilizarea unei forțe mai mici pentru a deplasa un obiect.

Exemple de planuri înclinate sunt rampele, drumurile și dealurile înclinate, plugurile, dălțile, topoarele, planurile de tâmplărie și cuiele. Exemplul tipic de plan înclinat este o suprafață înclinată; de exemplu, o șosea la un pod la o înălțime diferită.

O altă mașină simplă bazată pe planul înclinat este lama, în care două planuri înclinate plasate spate în spate permit ca cele două părți ale obiectului tăiat să se depărteze folosind o forță mai mică decât ar fi necesară pentru a le separa în direcții opuse.

Un plan înclinat permite accesul la etajul superior.

Calculul forțelor care acționează asupra unui obiect pe un plan înclinat

Pentru a calcula forțele care acționează asupra unui obiect plasat pe un plan înclinat, luați în considerare cele trei forțe care acționează asupra acestuia.

Forța normală (N) exercitată asupra corpului de către plan datorită atracției gravitației, adică mg cos θ
forța datorată gravitației (mg, care acționează pe verticală în jos) și
forța de frecare (f) care acționează paralel cu planul.

Putem împărți forța de gravitație în doi vectori, unul perpendicular pe plan și unul paralel cu planul. Deoarece nu există nicio mișcare perpendiculară pe plan, componenta forței gravitaționale în această direcție (mg cos θ) trebuie să fie egală și opusă forței normale exercitate de plan, N. Prin urmare, N = m g c o s θ {\displaystyle N=mgcos\theta } $N=mgcos\theta$ .

Dacă componenta forței de gravitație paralelă cu suprafața (mg sin θ) este mai mare decât forța de frecare statică f_s - atunci corpul va aluneca pe planul înclinat cu accelerația (g sin θ - f_k /m), unde f_k este forța de frecare - în caz contrar, va rămâne nemișcat.

Atunci când unghiul pantei (θ) este zero, sin θ este de asemenea zero, astfel încât corpul nu se va mișca.

Legenda: N = Forța normală perpendiculară pe planem = Masa obiectuluig = Accelerația datorată gravitațieiθ (theta) = Unghiul de elevație al planului, măsurat față de orizontală f = forța de frecare a planului înclinat

Întrebări și răspunsuri

Î: Ce este un plan înclinat?

R: Un plan înclinat este o mașină simplă care permite utilizarea unei forțe mai mici pentru a deplasa un obiect.

Î: Care sunt câteva exemple de planuri înclinate?

R: Printre exemplele de planuri înclinate se numără rampele, drumurile și dealurile înclinate, plugurile, dălțile, topoarele, planurile de tâmplărie și cuiele.

Î: Care este un exemplu tipic de plan înclinat?

R: Exemplul tipic al unui plan înclinat este o suprafață înclinată, cum ar fi o șosea sau un pod la o înălțime diferită.

Î: Care este o altă mașină simplă bazată pe planul înclinat?

R: Lama este o altă mașină simplă bazată pe planul înclinat, în care două planuri înclinate plasate spate în spate permit ca cele două părți ale unui obiect tăiat să se îndepărteze folosind o forță mai mică.

Î: Cum permite un plan înclinat utilizarea unei forțe mai mici pentru a deplasa un obiect?

R: Un plan înclinat reduce forța necesară pentru a deplasa un obiect deoarece mărește distanța pe care se aplică forța.

Î: Care sunt câteva exemple cotidiene de planuri înclinate?

R: Printre exemplele cotidiene de planuri înclinate se numără rampele pentru scaune cu rotile, rampele pentru pietoni și rampele utilizate în skateboarding.

Î: În ce mod sunt utile planurile înclinate în viața de zi cu zi?

R: Planurile înclinate sunt utile în viața de zi cu zi, deoarece permit utilizarea unei forțe mai mici pentru a deplasa obiecte, ceea ce face ca sarcinile fizice să fie mai ușoare și mai puțin obositoare.