Dacă aveți nevoie să ridicați încărcătura la o anumită înălțime, este întotdeauna mai ușor să utilizați o ridicare ușoară decât cea mai abruptă. Mai mult, cu cât panta este mai mică, cu atât este mai ușor să efectuați această lucrare. Când timpul și distanța nu contează prea mult și este important să ridicați sarcina folosind o forță mai mică, planul înclinat se dovedește a fi indispensabil.
Un plan înclinat este un mecanism simplu folosit pentru a deplasa (trage sau trage) obiecte grele la un nivel superior fără a le ridica direct.
La o lungime constantă a planului înclinat cu creșterea unghiului de încărcare de bază la înălțimea de ridicare crește sale și, în același timp, crește raportul dintre înălțimea la lungimea planului de ridicare. În consecință, crește cota pe care o aplicăm din greutatea încărcăturii. Acest lucru înseamnă că este nevoie de mai mult efort pentru a ridica încărcătura la altitudine mai mare (a se vedea figura).
Pentru a calcula câștigul din puterea pe care o primim, trebuie să împărțim sarcina F în mâini F. adică lungimea vectorului albastru cu lungimea roșie. Măsurând lungimile vectorilor de forță în desen, constatăm că raportul lor este egal cu raportul dintre lungimea planului înclinat și înălțimea sarcinii! Câștigul de rezistență poate fi determinat și experimental - prin măsurarea forței unui dinamometru și apoi prin calcularea raportului forțelor. Ambele căi ne vor conduce la același rezultat.
Calculele clasice ale planului înclinat aparțin arhimedei străvechi fizicieni antice (287-212 î.Hr.). Vom face cunoștință cu unele raționamente. Pentru a face acest lucru, ia în considerare mai întâi forțele care acționează asupra corpului (log) pe planul înclinat (placa). Trei forțe: puterea mâinilor noastre (vector roșu), gravitatea (vector albastru) și puterea de bord (pentru discuții nu este important, prin urmare, nu este prezentat).
Gravitatea care acționează asupra unui jurnal poate fi reprezentată ca o sumă geometrică a două forțe auxiliare: paralel (F # 9553; ) și panta perpendiculară (F ^) a planului înclinat. Să observăm că mai abruptă rampa, este mai scurt vectorul F ^ (de exemplu, un log mai puțin presiune pe placa) și, în același timp, atâta timp cât vectorul F # 9553; (adică, jurnalul apasă cu putere asupra mâinilor personajului). Și invers.
Dacă ignorăm forța de frecare, calculele (sau măsurători) arată că, dacă unghiul planului înclinat este de 45 de grade, va fi efortul nostru de 1,5 ori mai mică decât greutatea de sarcină în cazul în care 30 de grade - de 2 ori mai puțin, și la un unghi de 5 grade la noi aveți nevoie de efort de 11 ori mai mic decât cântărirea încărcăturii! Cu toate acestea, tot ceea ce câștigăm în vigoare, pierdem din depărtare, dar aceasta este o poveste separată.
constructori antice transportat și ridicat de gravitație (coloane, statui și colab.), care cântăresc zeci sau sute de tone! Toate acestea s-ar putea realiza numai folosind mecanisme, inclusiv planul oblic considerat. Astăzi, exemple de planuri înclinate sunt rampe, rampe și scări rulante, transportoare, și la munte drumuri „serpentine“ (a se vedea. Figura). Toate aceste planuri înclinate sunt folosite pentru a ușura urcarea în înălțime.
Trimiteți-le prietenilor: