Slīpa plakne: kas tas ir, veidi, formulas, vingrinājumi

O plakansnoliecies ir vienkārša mašīna, kuru var izmantot, lai sadalītu spēks kas tiek pielietots kādā virzienā. atrodas rampas, skrūves,ķīļi,naži utt. Slīpās plaknes izpēte ietver zināšanas par vektori un ir viens no vissvarīgākajiem Ņūtona likumi.

Skatīt arī:WHAun mācīties mehāniku pirms tam darīt ienaidnieks?

Slīpa plaknes teorija

Kad objekts tiek atbalstīts uz slīpās plaknes, spēks Svars kas velk jūs uz Zemes centru, ir sadalīts divās sastāvdaļās, ko sauc par P_x un P_y, kas sadalīti pa horizontālo un vertikālo virzienu. Tādējādi kļūst vieglāk pacelt smagu priekšmetu pa slīpumu, jo spēks, kas jāpieliek ķermenim, ir mazāks nekā situācijā, kad ķermenis tiek pacelts līdz noteiktam augstumam, pārvietojoties tikai vertikālā virzienā.

Slīpa plakne ir vienkārša mašīna, kas sastāv no virsmas, kas veido leņķi ar horizontāli.

Kaut arī spēks, kas vajadzīgs ķermeņa pacelšanai virs slīpas plaknes, ir mazāks nekā spēks, lai to paceltu vertikāli, enerģijapatērētstas ir tas pats, jo palielinās arī veicamais attālums. Lai to saprastu, vienkārši padomājiet par

darbs veic uz ķermeņa, kas ir atkarīgs no produkta starp spēku un nobraukto attālumu.

Vienkāršākajā situācijā starp slīpajām plaknēm darbojas tikai divi spēki: svars un normāls. Šo situāciju ilustrē šāds attēls:

Slīpajā plaknē svara spēks tiek sadalīts divās sastāvdaļās: P_x un P_y.

Lai atvieglotu aprēķinus, slīpās plaknes izpētei izmantotā atsauce ir slīpa arī ar noteiktu leņķis θ attiecībā pret horizontālo virzienu tā, lai rāmja x virziens būtu paralēls plaknei noliecies.

Slīpās plaknes formulas

Lai atrisinātu vingrinājumus, kuros iesaistīti spēki, kas iedarbojas uz ķermeni, kas balstīts uz slīpas plaknes, mums jāpielieto Ņūtona 2. likums gan x, gan y virzieniem. Rezultāta izlīdzināšana ar 0, kad ķermenis ir miera stāvoklī vai slīd ar to ātrumsnemainīgs, vai uz masas un paātrinājuma reizinājumu.

Spēku summai x un y virzienā jābūt nullei vai vienādai ar masu, kas reizināta ar paātrinājumu.

Attēla slīpās plaknes x virzienā darbojas tikai viens spēks, svara x komponents, tāpēc tas ir vienāds ar tīro spēku uz ķermeni x virzienā.

Tā kā P_x ir sānu pretējais leņķis θ, tas ir vienāds ar svara un leņķa sinusa reizinājumu. Turklāt saskaņā ar iegūto rezultātu uz slīpās plaknes balstīto bloku paātrina, kas ir mazāks par gravitācijas paātrinājums.

Y virzienā mums ir normālā spēka un svara y komponenta darbība, kas šajā gadījumā viens otru atceļ.

Slīpajā plaknē normāls ir vienāds ar svara y komponentu, ja uz ķermeni vertikālā virzienā nedarbojas citi spēki.

Lasiet arī: Vilces spēks - spēks, kas uz ķermeni iedarbojas ar virvēm

Slīpa plakne ar berzi

slīpa plakne ar berzi ir tas, kur slīpa virsma nav pilnīgi gluda, bet tam ir noteikts berzes koeficients (μ). Kad bloks atrodas uz slīpās plaknes mierīgā stāvoklī, berzes spēks norāda plaknes x virzienā un pretēji svara spēka x komponentam. Turklāt modulis berzes spēks tas ir tieši proporcionāls plaknes berzes koeficientam, kas reizināts ar normālā spēka moduli.

Vai vēlaties uzzināt vairāk par šo tēmu? Piekļūstiet mūsu konkrētajam rakstam: Pslīpa puse ar berzi. Tajā jūs varat pārbaudīt vairāk piemēru un atrisināt vingrinājumus par šo tēmu.

Atrisināti vingrinājumi slīpajā plaknē

Jautājums 1 -10 kg smags korpuss tiek atbalstīts uz 45 ° slīpas plaknes attiecībā pret horizontālo virzienu. Nosakiet aptuveno paātrinājuma lielumu, ko izstrādājis šis ķermenis.

Dati: √2 = 1,41.

a) 8 m / s²

b) 7 m / s²

c) 6 m / s²

d) 5m / s²

Izšķirtspēja

Lai atrisinātu uzdevumu, vienkārši atcerieties, ka slīpās plaknes iegūtais paātrinājums ir saistīts ar tā svara x komponentu, tāpēc to var viegli aprēķināt pēc formulas Nākamais:

Pamatojoties uz iepriekš veikto aprēķinu, mēs konstatējam, ka paātrinājums, kas iedarbojas uz ķermeni, ir aptuveni 7 m / s², tāpēc pareizā alternatīva ir burts B.

2. jautājums - Ķermenis tiek atstāts no atpūtas uz slīpas plaknes un slīd ar paātrinājumu 5 m / s² reģionā, kur gravitācija ir vienāda ar 10 m / s². Leņķis, kas veidojas starp plakni un horizontālo virzienu, ir:

a) 90º.

b) 60. vieta.

c) 30. datums.

d) 15. datums

Izšķirtspēja:

Izmantosim formulu, kas ļauj aprēķināt objekta paātrinājumu, kas brīvi slīd pa slīpu plakni. Skatīties:

Pamatojoties uz leņķa sinusam atrasto rezultātu, kas vienāds ar 0,5, un zinot, izmantojot tabulu ievērojamie leņķi ka šāds leņķis ir vienāds ar 30 °, pareizā atbilde ir C burts.

Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm