Skråplan: hva er det, typer, formler, øvelser

O flatvippet er en enkel maskin som kan brukes til å bryte ned intensiteten på styrke som påføres i en eller annen retning. er til stede i ramper, skruer,kiler,kniver etc. Studien av det skråplanet innebærer kunnskap om vektorer og er en av de viktigste applikasjonene til Newtons lover.

Se også:WHAog studere mekanikk før å gjøre fienden?

Skråplanteori

Når et objekt støttes på det skråplanet, er kraften Vekt som trekker deg mot midten av jorden er delt inn i to komponenter, kalt P_x og P_y, fordelt i horisontal og vertikal retning. Og dermed, det blir lettere å løfte en tung gjenstand langs skråningenfordi kraften som må påføres kroppen er mindre enn i situasjonen der kroppen heves til en viss høyde, og beveger seg utelukkende i vertikal retning.

Det skråplanet er en enkel maskin som består av en overflate som danner en vinkel med det horisontale.

Selv om kraften som kreves for å løfte et legeme over et skrått plan, er mindre enn kraften til å løfte det vertikalt, er energiforbrukesdet er det samme

, ettersom avstanden som skal tilbys også øker. For å forstå dette, bare tenk på arbeid utført på kroppen, som avhenger av produktet mellom tilbaketrukket kraft og avstand.

I den enkleste situasjonen mellom de skråplanene, det er handlingen fra bare to krefter: vekt og normal. Denne situasjonen er illustrert i følgende figur:

På det skråplanet er vektkraften delt inn i to komponenter: P_x og P_y.

For å lette beregningene, er referansen som er vedtatt for studien av det skråplanet, også tilbøyelig til en viss vinkel θ i forhold til den horisontale retningen, slik at rammens x-retning er parallell med planet vippet.

Skrå planformler

For å løse øvelser som involverer kreftene som virker på en kropp støttet på et skråplan, må vi bruke Newtons 2. lov for både retninger x og y. Å utjevne resultatet til 0 når kroppen er i ro eller glir med hastighetkonstant, eller til produktet av masse og akselerasjon.

Summen av kreftene i x- og y-retningen må være null eller lik massen ganget med akselerasjonen.

I x-retningen på figurens skråplan er det bare en kraft som virker, x-komponenten av vekten, så den er lik nettokraften på kroppen i x-retningen.

Siden P_x er den motsatte siden av vinkelen θ, den er lik produktet av vekten og vinkelen sinus θ. I følge det oppnådde resultatet er blokken som støttes på det skråplanet, dessuten utsatt for en akselerasjon mindre enn tyngdekraftsakselerasjon.

I y-retningen har vi virkningen av den normale kraften og y-komponenten av vekten, som i dette tilfellet avbryter hverandre.

På det skråplanet er normal lik y-komponenten av vekten hvis det ikke er andre krefter som virker på kroppen i vertikal retning.

Les også: Trekkraft - kraften som utøves på en kropp ved hjelp av tau

Skråplan med friksjon

det skråplanet med friksjon er den der Den skrånende overflaten er ikke helt glatt, men har en viss friksjonskoeffisient (μ). Når en blokk er i ro på det skråplanet, peker friksjonskraften i x-retning av planet og i motsatt retning av x-komponenten til vektkraften. I tillegg er modulen friksjonskraft den er direkte proporsjonal med friksjonskoeffisienten til planet multiplisert med modulen til den normale kraften.

Vil du vite mer om emnet? Få tilgang til vår spesifikke artikkel: Pskrå side med friksjon. I den kan du sjekke ut flere eksempler og løste øvelser om emnet.

Løst øvelser på skråplanet

Spørsmål 1 -En kropp på 10 kg støttes på et skråplan på 45 ° i forhold til den horisontale retningen. Bestem den omtrentlige størrelsen på akselerasjonen som er utviklet av denne kroppen.

Data: √2 = 1,41.

a) 8 m / s²

b) 7 m / s²

c) 6 m / s²

d) 5m / s²

Vedtak

For å løse øvelsen, bare husk at akselerasjonen som er oppnådd av det skråplanet er relatert til x-komponenten av vekten, slik at den enkelt kan beregnes ut fra formelen Neste:

Basert på beregningen gjort ovenfor, finner vi at akselerasjonen som virker på kroppen er omtrent 7 m / s², så det riktige alternativet er bokstaven B.

Spørsmål 2 - Et legeme blir liggende fra hvile på et skrått plan og glir med en akselerasjon på 5 m / s² i et område der tyngdekraften er lik 10 m / s². Vinkelen dannet mellom planet og den horisontale retningen er:

a) 90º.

b) 60.

c) 30.

d) 15.

Vedtak:

La oss bruke formelen som lar oss beregne akselerasjonen til et objekt som glir fritt på et skrått plan. Se:

Basert på resultatet funnet for sinusen til vinkelen, lik 0,5, og vite gjennom tabellen til bemerkelsesverdige vinkler at en slik vinkel er lik 30 °, er det riktige svaret bokstaven C.

Av Rafael Hellerbrock
Fysikklærer

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm