Kalteva taso: mikä se on, tyypit, kaavat, harjoitukset

O tasainenkallistettu on yksinkertainen kone, jota voidaan käyttää hajottamaan voimakkuus vahvuus jota käytetään johonkin suuntaan. on läsnä rampit, ruuvit,kiilat,veitset jne. Kaltevan tason tutkimiseen liittyy tieto vektorit ja on yksi tärkeimmistä sovelluksista Newtonin lait.

Katso myös:WHAja opiskele mekaniikkaa ennen tehdä vihollinen?

Kalteva tasoteoria

Kun esine on tuettu kaltevalle tasolle, voima Paino joka vetää sinut kohti maapallon keskustaa, on jaettu kahteen osaan, nimeltään P_x ja P_y, jaettuna vaaka- ja pystysuunnassa. Täten, raskaan esineen nostaminen kaltevuudelta on helpompaa, koska vartaloon kohdistettava voima on pienempi kuin tilanteessa, jossa keho nostetaan tietylle korkeudelle ja joka liikkuu yksinomaan pystysuunnassa.

Kalteva taso on yksinkertainen kone, joka koostuu pinnasta, joka muodostaa kulman vaakatasoon nähden.

Vaikka voima, joka tarvitaan ruumiin nostamiseen kaltevan tason yli, on pienempi kuin voima sen nostamiseksi pystysuoraan, energiaakulutettuse on sama, koska myös ajettava matka kasvaa. Tämän ymmärtämiseksi ajattele vain

työ suoritetaan keholle, mikä riippuu tuotteesta voiman ja kuljetun etäisyyden välillä.

Yksinkertaisimmassa tilanteessa kaltevien koneiden välillä on vain kahden voiman toiminta: paino ja normaali. Tämä tilanne on havainnollistettu seuraavassa kuvassa:

Kaltevalla tasolla painovoima on jaettu kahteen osaan: P_x ja P_y.

Laskelmien helpottamiseksi myös kaltevan tason tutkimiseen käytetty viite kallistuu tietystä kulma θ vaakasuuntaan nähden siten, että kehyksen x suunta on yhdensuuntainen tason kanssa kallistettu.

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Kaltevat tasokaavat

Ratkaistaksemme harjoituksia, joihin liittyy voimia, jotka vaikuttavat kaltevalle tasolle tuettuun kehoon, meidän on sovellettava Newtonin toinen laki sekä x- että y-suunnalle. Tuloksen tasaaminen 0: een, kun keho on levossa tai liukuu nopeusvakio, tai massan ja kiihtyvyyden tulokseen.

Voimien summan x- ja y-suunnassa on oltava nolla tai yhtä suuri kuin massa kerrottuna kiihtyvyydellä.

Kuvan kallistetun tason x-suunnassa toimii vain yksi voima, painon x-komponentti, joten se on yhtä suuri kuin kehoon kohdistuva nettovoima x-suunnassa.

Koska P_x on vastakkainen kulma θ, se on yhtä suuri kuin kulman θ painon ja sinin tulo. Saadun tuloksen mukaan kaltevalle tasolle tuettuun lohkoon kohdistuu kiihtyvyys, joka on pienempi kuin painovoiman kiihtyvyys.

Y-suunnassa meillä on normaalin voiman ja painon y-komponentin vaikutus, jotka tässä tapauksessa estävät toisiaan.

Kaltevalla tasolla normaali on yhtä suuri kuin painon y-komponentti, jos runkoon ei vaikuta muita voimia pystysuunnassa.

Lue myös: Pito - kehoon köysien avulla kohdistuva voima

Kalteva taso kitkalla

kalteva taso kitkan kanssa on se missä kalteva pinta ei ole täysin sileä, mutta sillä on tietty kitkakerroin (μ). Kun lohko on levossa kaltevalla tasolla, kitkavoima osoittaa tason x suuntaan ja vastakkaiseen suuntaan painovoiman x komponenttiin. Lisäksi moduuli kitkavoima se on suoraan verrannollinen tason kitkakertoimeen kerrottuna normaalivoiman moduulilla.

Haluatko tietää enemmän aiheesta? Katso artikkeli: Pkalteva puoli kitkaa. Siinä voit tarkistaa lisää esimerkkejä ja ratkaista aiheita.

Ratkaistu harjoituksia kaltevalle tasolle

Kysymys 1 -10 kg: n runko on tuettu 45 ° kaltevalle tasolle vaakasuuntaan nähden. Määritä tämän kehon kehittämän kiihtyvyyden likimääräinen suuruus.

Tiedot: √2 = 1,41.

a) 8 m / s²

b) 7 m / s²

c) 6 m / s2

d) 5 m / s²

Resoluutio

Harjoituksen ratkaisemiseksi muista vain, että kaltevan tason saavuttama kiihtyvyys on liittyy sen painon x-komponenttiin, joten se voidaan helposti laskea kaavasta Seuraava:

Edellä esitetyn laskelman perusteella havaitsemme, että kehoon vaikuttava kiihtyvyys on noin 7 m / s², joten oikea vaihtoehto on kirjain B.

Kysymys 2 - Runko jätetään lepotilasta kaltevalle tasolle ja liukuu kiihtyvyydellä 5 m / s² alueella, jossa painovoima on yhtä suuri kuin 10 m / s². Tason ja vaakasuoran suunnan välinen kulma on:

a) 90 astetta.

b) 60.

c) 30. päivä.

d) 15. päivä.

Resoluutio:

Käytetään kaavaa, jonka avulla voimme laskea objektin kiihtyvyyden, joka liukuu vapaasti kaltevalle tasolle. Katsella:

Perustuu kulman siniaalle löydettyyn tulokseen, joka on yhtä suuri kuin 0,5, ja tietää taulukon merkittävät kulmat että tällainen kulma on 30 °, oikea vastaus on C-kirjain.

Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

HELERBROCK, Rafael. "Kalteva taso"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.