Ó bytnakloněný je jednoduchý stroj, který lze použít k rozdělení intenzity síla který se aplikuje v určitém směru. je přítomen v rampy, šrouby,klíny,nože atd. Studium nakloněné roviny zahrnuje znalosti o vektory a je jednou z nejdůležitějších aplikací Newtonovy zákony.
Podívejte se také:WHAa studovat mechaniku dříve dělat Enem?
Teorie nakloněné roviny
Když je objekt podepřen v nakloněné rovině, síla Hmotnost která vás táhne směrem ke středu Země, je rozdělena na dvě složky, které se nazývají PX a Py, distribuované ve vodorovném a svislém směru. Tím pádem, je snazší zvedat těžký předmět podél svahu, protože síla, kterou je třeba aplikovat na tělo, je menší než v situaci, kdy je tělo zvednuto do určité výšky a pohybuje se výhradně ve svislém směru.
Přestože síla potřebná ke zvednutí těla nad nakloněnou rovinu je menší než síla zvednutí těla svisle, energiespotřebovanéje to stejné, protože se také zvyšuje ujetá vzdálenost. Abyste tomu porozuměli, přemýšlejte o tom
práce provedeno na těle, což závisí na produktu mezi silou a ujetou vzdáleností.V nejjednodušší situaci mezi nakloněnými rovinami působí pouze dvě síly: hmotnost a normální. Tuto situaci ilustruje následující obrázek:
Pro usnadnění výpočtů je reference přijatá pro studium nakloněné roviny také nakloněna určité úhel θ vzhledem k vodorovnému směru, takže směr x rámu je rovnoběžný s rovinou nakloněný.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Nakloněné rovinné vzorce
Abychom vyřešili cvičení, která zahrnují síly působící na tělo podepřené v nakloněné rovině, musíme použít Newtonův druhý zákon pro oba směry x a y. Vyrovnání výsledku na 0, když je tělo v klidu nebo s ním klouže rychlostkonstantní, nebo na součin hmotnosti a zrychlení.
Ve směru x nakloněné roviny obrázku působí pouze jedna síla, složka x hmotnosti, takže se rovná čisté síle na tělo ve směru x.
Od PX je strana opačný úhel θ, rovná se součinu hmotnosti a sinu úhlu θ. Dále podle získaného výsledku je blok, který je podepřen na nakloněné rovině, vystaven zrychlení menšímu než gravitační zrychlení.
Ve směru y máme působení normálové síly a složky y hmotnosti, které se v tomto případě navzájem ruší.
Přečtěte si také: Trakce - síla vyvíjená na tělo pomocí lan
Nakloněná rovina s třením
nakloněná rovina s třením je ten, kde šikmý povrch není dokonale hladký, ale má určitý koeficient tření (μ). Když je blok v klidu na nakloněné rovině, třecí síla směřuje ve směru x roviny a v opačném směru k x složce tíhové síly. Kromě toho modul třecí síla je přímo úměrný koeficientu tření roviny vynásobenému modulem normálové síly.
Chcete se o tématu dozvědět více? Přístup k našemu konkrétnímu článku: Pšikmá strana s třením. V něm si můžete prohlédnout více příkladů a vyřešených cvičení na dané téma.
Vyřešená cvičení na nakloněné rovině
Otázka 1 -Tělo o hmotnosti 10 kg je podepřeno na nakloněné rovině 45 ° vzhledem k vodorovnému směru. Určete přibližnou velikost zrychlení vyvinutého tímto tělesem.
Data: √2 = 1,41.
a) 8 m / s²
b) 7 m / s²
c) 6 m / s²
d) 5 m / s²
Řešení
Chcete-li vyřešit cvičení, nezapomeňte, že zrychlení získané nakloněnou rovinou je souvisí se složkou x její hmotnosti, takže ji lze snadno vypočítat ze vzorce Další:
Na základě výše provedeného výpočtu zjistíme, že zrychlení působící na tělo je přibližně 7 m / s², takže správnou alternativou je písmeno B.
Otázka 2 - Tělo je ponecháno z klidu na nakloněné rovině a klouže se zrychlením 5 m / s² v oblasti, kde je gravitace rovna 10 m / s². Úhel mezi rovinou a vodorovným směrem je:
a) 90 °.
b) 60.
c) 30.
d) 15. den.
Řešení:
Použijme vzorec, který nám umožňuje vypočítat zrychlení objektu, který se volně posouvá po nakloněné rovině. Hodinky:
Na základě výsledku nalezeného pro sinus úhlu, rovného 0,5, a znalosti z tabulky pozoruhodné úhly že takový úhel je roven 30 °, správnou odpovědí je písmeno C.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učitel fyziky
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
HELERBROCK, Rafaeli. "Nakloněná rovina"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
