Наклонена равнина
Наклонената плоскост е проста машина. Тя позволява да се използва по-малка сила за преместване на обект.
Примери за наклонени равнини са рампите, наклонените пътища и хълмове, плуговете, длетата, брадвите, дърводелските плоскости и клиновете. Типичен пример за наклонена равнина е наклонена повърхност; например път до мост на различна височина.
Друга проста машина, базирана на наклонената равнина, е острието, при което две наклонени равнини, разположени една до друга, позволяват на двете части на рязания обект да се раздалечат, като използват по-малка сила, отколкото би била необходима за разтягането им в противоположни посоки.
Наклонена равнина позволява достъп до горния етаж
Изчисляване на силите, действащи на обект върху наклонена плоскост
За да изчислите силите върху обект, поставен върху наклонена равнина, разгледайте трите сили, които действат върху него.
- Нормалната сила (N), упражнявана върху тялото от равнината поради привличането на гравитацията, т.е. mg cos θ
- силата на тежестта (mg, действаща вертикално надолу) и
- силата на триене (f), действаща успоредно на равнината.
Можем да разделим силата на тежестта на два вектора - един перпендикулярен на равнината и един успореден на равнината. Тъй като няма движение перпендикулярно на равнината, компонентата на гравитационната сила в тази посока (mg cos θ) трябва да е равна и противоположна на нормалната сила, упражнявана от равнината, N. Следователно N = m g c o s θ {\displaystyle N=mgcos\theta } .
Ако компонентата на силата на тежестта, успоредна на повърхността (mg sin θ), е по-голяма от статичната сила на триене fs - тогава тялото ще се плъзне по наклонената равнина с ускорение (g sin θ - fk /m), където fk е силата на триене - в противен случай то ще остане неподвижно.
Когато ъгълът на наклона (θ) е нула, sin θ също е нула, така че тялото няма да се движи.
Ключ: N = Нормална сила, която е перпендикулярна на равнинатаem = Маса на обектаg = Ускорение, дължащо се на гравитациятаθ (theta) = ъгъл на издигане на равнината, измерен спрямо хоризонталата f = сила на триене на наклонената равнина
Въпроси и отговори
В: Какво представлява наклонената равнина?
О: Наклонената плоскост е проста машина, която позволява да се използва по-малка сила за преместване на обект.
В: Кои са някои примери за наклонени равнини?
О: Примери за наклонени равнини са рампи, наклонени пътища и хълмове, плугове, длета, брадви, дърводелски плоскости и клинове.
В: Какъв е типичният пример за наклонена равнина?
О: Типичният пример за наклонена равнина е наклонена повърхност, например път или мост на различна височина.
В: Коя е друга проста машина, базирана на наклонената плоскост?
О: Ножът е друга проста машина, базирана на наклонената равнина, при която две наклонени равнини, разположени една до друга, позволяват на двете части на разрязан предмет да се раздалечават, използвайки по-малка сила.
В: Как наклонената равнина позволява да се използва по-малка сила за преместване на обект?
О: Наклонената равнина намалява силата, необходима за преместване на обекта, тъй като увеличава разстоянието, на което се прилага силата.
В: Кои са някои примери за наклонени равнини в ежедневието?
О: Някои ежедневни примери за наклонени равнини включват рампи за инвалидни колички, рампи за пешеходци и рампи, използвани при каране на скейтборд.
В: С какво наклонените равнини са полезни в ежедневието?
О: Наклонените равнини са полезни в ежедневието, защото позволяват да се използва по-малка сила за преместване на предмети, което прави физическите задачи по-лесни и по-малко натоварващи.