או שָׁטוּחַמוטה היא מכונה פשוטה שאפשר להשתמש בה כדי לפרק את עוצמת ה- כוח אשר מיושם בכיוון כלשהו. נוכח ב רמפות, ברגים,טריזים,סכינים וכו ' חקר המישור הנוטה כרוך בידע של וקטורים והוא אחד היישומים החשובים ביותר של חוקי ניוטון.
ראה גם:WHAו ללמוד מכונאות לפני לעשות האויב?
תאוריית מישור נוטה
כאשר אובייקט נתמך במישור הנטוי, הכוח מִשׁקָל שמושך אותך לעבר מרכז כדור הארץ מחולק לשני מרכיבים, הנקראים פאיקס ו פy, מופץ בכיוונים האופקיים והאנכיים. לכן, קל יותר להרים חפץ כבד לאורך השיפוע, מכיוון שהכוח שצריך להפעיל על הגוף הוא פחות מהמצב בו הגוף מורם לגובה מסוים, נע אך ורק בכיוון האנכי.
למרות שהכוח הנדרש להרים גוף מעל מישור נוטה הוא פחות מהכוח להרים אותו אנכית, ה- אֵנֶרְגִיָהמְאוּכָּלזה אותו הדבר, ככל שהמרחק שיש לכסות גדל גם הוא. כדי להבין זאת, פשוט חשוב על עֲבוֹדָה מבוצע בגוף, אשר תלוי במוצר בין כוח למרחק מכוסה.
במצב הפשוט ביותר בין המטוסים המשופעים, יש פעולה של שני כוחות בלבד: משקל ונורמלי. מצב זה מתואר באיור הבא:
כדי להקל על החישובים, ההפניה שאומצה לחקר המישור נוטה גם נוטה של פלוני זווית θ ביחס לכיוון האופקי, כך שכיוון x המסגרת מקביל למישור מוטה.
נוסחאות מטוס נוטה
כדי לפתור תרגילים הכוללים את הכוחות הפועלים על גוף הנתמך במישור נוטה, עלינו ליישם את החוק השני של ניוטון עבור כיווני x ו- y. השוואת התוצאה ל- 0, כאשר הגוף נמצא במנוחה או מחליק איתו מְהִירוּתקָבוּעַ, או לתוצר של מסה ותאוצה.
בכיוון x של המישור המשופע של הדמות, פועל רק כוח אחד, רכיב ה- x של המשקל, ולכן הוא שווה לכוח נטו על הגוף בכיוון x.
מאז פאיקס הוא הזווית הנגדית בצד θ, היא שווה לתוצר המשקל ולסינוס הזווית θ. יתר על כן, על פי התוצאה שהתקבלה, הבלוק הנתמך במישור הנטוי נתון לתאוצה קטנה מזו האצת כוח הכבידה.
בכיוון y יש לנו את פעולת הכוח הרגיל ואת רכיב ה- y של המשקל, שבמקרה זה מבטלים זה את זה.
קרא גם: מתיחה - הכוח המופעל על גוף באמצעות חבלים
מישור נוטה עם חיכוך
המטוס המשופע עם חיכוך הוא זה שבו המשטח המשופע אינו חלק לחלוטין, אך יש לו מקדם חיכוך מסוים (μ). כאשר גוש נמצא במישור המוטה, כוח החיכוך מצביע בכיוון x של המישור ובכיוון ההפוך לרכיב x של כוח המשקל. בנוסף, המודול כוח החיכוך הוא פרופורציונלי ישירות למקדם החיכוך של המטוס כפול המודול של הכוח הרגיל.
רוצים לדעת יותר על הנושא? גש למאמר הספציפי שלנו: פצד משופע עם חיכוך. בו תוכלו לבדוק דוגמאות נוספות ותרגילים נפתרים בנושא.
תרגילים נפתרו במישור המשופע
שאלה 1 -גוף של 10 ק"ג נתמך במישור משופע של 45 ° ביחס לכיוון האופקי. קבע את גודל ההאצה המשוער שפותח על ידי גוף זה.
נתונים: √2 = 1,41.
א) 8 מ 'לשנייה
ב) 7 מ 'לשנייה
ג) 6 מ 'לשנייה
ד) 5m / s²
פתרון הבעיה
כדי לפתור את התרגיל, רק זכרו שהתאוצה שרכש המישור הנוטה היא קשור לרכיב x של משקלו, כך שניתן לחשב אותו בקלות מהנוסחה הַבָּא:
בהתבסס על החישוב שנעשה לעיל, אנו מוצאים כי התאוצה הפועלת על הגוף היא בערך 7 מ / ש², ולכן האלטרנטיבה הנכונה היא האות ב '.
שאלה 2 - גוף נותר ממנוחה במישור משופע ומחליק עם תאוצה של 5 מ '/ מ"ר באזור שבו כוח המשיכה שווה ל -10 מ' / מ"ר. הזווית שנוצרה בין המישור לכיוון האופקי היא:
א) 90 מעלות.
ב) 60.
ג) 30.
ד) ה -15.
פתרון הבעיה:
בואו נשתמש בנוסחה המאפשרת לנו לחשב את האצה של אובייקט שמחליק בחופשיות במישור משופע. שעון:
בהתבסס על התוצאה שנמצאה עבור סינוס הזווית, שווה 0.5, וידיעה דרך הטבלה של זוויות מדהימות שזווית כזו שווה 30 °, התשובה הנכונה היא האות C.
מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm
