O lakásmegdőlt egy egyszerű gép, amellyel meg lehet bontani a erő amelyet valamilyen irányban alkalmaznak. jelen van rámpák, csavarok,ékek,kések stb. A ferde sík tanulmányozása magában foglalja a vektorok és az egyik legfontosabb alkalmazása a Newton törvényei.
Lásd még:WHAés előtte tanuljon mechanikát csinálni az Enem?
Ferde síkelmélet
Ha egy tárgyat a ferde síkra támasztanak, az erő Súly amely a Föld közepe felé húz, két részre oszlik, az úgynevezett Px és Py, vízszintes és függőleges irányban oszlik el. Így, könnyebbé válik egy nehéz tárgy emelése a lejtőn, mert a testre kifejtendő erő kisebb, mint abban a helyzetben, amikor a testet egy bizonyos magasságba emelik, kizárólag függőleges irányban mozog.
Bár a testnek egy ferde sík fölé emeléséhez szükséges erő kisebb, mint a függőleges felemeléséhez szükséges erő, a energiaelfogyasztottez ugyanaz, mivel a megtett távolság is növekszik. Ennek megértéséhez gondoljon csak a
munka a testen végezzük, amely az erő és a megtett távolság közötti szorzattól függ.A legegyszerűbb helyzetben a ferde síkok között, csak két erő lép fel: súlyú és normális. Ezt a helyzetet szemlélteti a következő ábra:
A számítások megkönnyítése érdekében a ferde sík vizsgálatához alkalmazott referencia is hajlik egy bizonyosra angle szög a vízszintes irányhoz képest úgy, hogy a keret x iránya párhuzamos legyen a síkkal megdőlt.
Ferde sík képletek
A ferde síkban megtámasztott testre ható erőket magában foglaló gyakorlatok megoldásához alkalmaznunk kell a Newton 2. törvénye mind az x, mind az y irányra. Az eredmény kiegyenlítése 0-val, amikor a test nyugalomban van, vagy csúszik vele sebességállandó, vagy a tömeg és a gyorsulás szorzatára.
Az ábra ferde síkjának x irányában csak egy erő hat, a súly x összetevője, tehát megegyezik a testre gyakorolt nettó erővel x irányban.
Mivel Px a szemközti szög θ, egyenlő a tömeg és a ine szög szinuszának szorzatával. Ezen túlmenően a kapott eredmény szerint a ferde síkra támasztott blokk gyorsulása kisebb, mint a gravitációs gyorsulás.
Az y irányban megvan a normál erő és a súly y összetevőjének hatása, amelyek ebben az esetben kioltják egymást.
Olvassa el: Vontatás - a testre kötelek által kifejtett erő
Ferde sík súrlódással
a ferde sík súrlódással az, ahol a lejtős felület nem tökéletesen sima, de rendelkezik bizonyos súrlódási együtthatóval (μ). Amikor egy blokk nyugalmi helyzetben van a ferde síkon, a súrlódási erő a sík x irányában és a súlyerő x komponensével ellentétes irányban mutat. Ezen felül a modul súrlódási erő egyenesen arányos a sík súrlódási együtthatójával, szorozva a normál erő modulusával.
Szeretne többet megtudni a témáról? Hozzáférés konkrét cikkünkhöz: Plejtős oldal súrlódással. Ebben további példákat és megoldott gyakorlatokat tekinthet meg a témában.
Megoldott gyakorlatok a ferde síkon
1. kérdés -10 kg-os testet 45 ° -os ferde síkra támasztanak a vízszintes irányhoz képest. Határozza meg az e test által kifejlesztett gyorsulás hozzávetőleges nagyságát.
Adat: √2 = 1,41.
a) 8 m / s²
b) 7 m / s²
c) 6 m / s²
d) 5 m / s²
Felbontás
A gyakorlat megoldásához ne feledje, hogy a ferde sík által elért gyorsulás igen súlyának x komponenséhez kapcsolódik, így könnyen kiszámítható a képlet alapján Következő:
A fenti számítás alapján azt tapasztaljuk, hogy a testre ható gyorsulás körülbelül 7 m / s², tehát a helyes alternatíva a B betű.
2. kérdés - A test egy nyugalmi helyzetben van egy ferde síkon, és 5 m / s² gyorsulással csúszik egy olyan területen, ahol a gravitáció 10 m / s². A sík és a vízszintes irány között kialakult szög:
a) 90º.
b) 60.
c) 30. nap.
d) 15-én.
Felbontás:
Használjuk azt a képletet, amely lehetővé teszi számunkra egy dőlt síkon szabadon csúszó objektum gyorsulásának kiszámítását. Néz:
A szög szinuszára kapott eredmény alapján, amely egyenlő 0,5-vel, és ismeri a táblázatot figyelemre méltó szögek hogy egy ilyen szög egyenlő 30 ° -kal, a helyes válasz a C betű.
Rafael Hellerbrock
Fizikatanár
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm