O apartamentînclinat este o mașină simplă care poate fi utilizată pentru a descompune intensitatea putere care se aplică într-o anumită direcție. este prezent în rampe, șuruburi,pene,Cutite etc. Studiul planului înclinat implică cunoașterea vectori și este una dintre cele mai importante aplicații ale Legile lui Newton.
Vezi și:WHAși studiază mecanica înainte a face Enemul?
Teoria planului înclinat
Când un obiect este sprijinit pe planul înclinat, forța Greutate care te atrage spre centrul Pământului este împărțit în două componente, numite PX și Py, distribuite de-a lungul direcțiilor orizontale și verticale. Prin urmare, devine mai ușor să ridici un obiect greu de-a lungul înclinației, deoarece forța care trebuie aplicată corpului este mai mică decât în situația în care corpul este ridicat la o anumită înălțime, deplasându-se exclusiv în direcția verticală.
Deși forța necesară pentru a ridica un corp peste un plan înclinat este mai mică decât forța pentru a-l ridica pe verticală,
energieconsumate la fel, pe măsură ce crește și distanța de parcurs. Pentru a înțelege acest lucru, gândiți-vă doar la muncă efectuat pe corp, care depinde de produsul dintre forță și distanța parcursă.În cea mai simplă situație între planurile înclinate, există acțiunea numai a două forțe: greutate și normal. Această situație este ilustrată în următoarea figură:
Pentru a facilita calculele, referința adoptată pentru studiul planului înclinat este, de asemenea, înclinată de un anumit unghiul θ față de direcția orizontală, astfel încât direcția x a cadrului să fie paralelă cu planul înclinat.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Formule plane înclinate
Pentru a rezolva exerciții care implică forțele care acționează asupra unui corp sprijinit pe un plan înclinat, trebuie să aplicăm A doua lege a lui Newton pentru ambele direcții x și y. Egalarea rezultatului la 0, atunci când corpul este în repaus sau alunecă cu vitezăconstant, sau la produsul masei și al accelerației.
În direcția x a planului înclinat al figurii, acționează o singură forță, componenta x a greutății, deci este egală cu forța netă asupra corpului în direcția x.
Din moment ce PX este latura opusă unghiului θ, este egală cu produsul greutății și sinusul unghiului θ. Mai mult, conform rezultatului obținut, blocul care este susținut pe planul înclinat este supus unei accelerații mai mici decât accelerația gravitațională.
În direcția y, avem acțiunea forței normale și a componentei y a greutății, care, în acest caz, se anulează reciproc.
Citește și: Tracțiune - forța exercitată asupra unui corp prin intermediul frânghiilor
Plan înclinat cu frecare
planul înclinat cu fricțiune este cel în care suprafața înclinată nu este perfect netedă, dar are un anumit coeficient de frecare (μ). Când un bloc este în repaus pe planul înclinat, forța de frecare indică în direcția x a planului și în direcția opusă componentei x a forței de greutate. În plus, modulul forța de frecare este direct proporțional cu coeficientul de frecare al planului înmulțit cu modulul forței normale.
Vrei să afli mai multe despre subiect? Accesați articolul nostru specific: Ppartea înclinată cu frecare. În acesta puteți consulta mai multe exemple și exerciții rezolvate pe această temă.
Exerciții rezolvate pe plan înclinat
Intrebarea 1 -Un corp de 10 kg este sprijinit pe un plan înclinat de 45 ° în raport cu direcția orizontală. Determinați magnitudinea aproximativă a accelerației dezvoltată de acest corp.
Date: √2 = 1,41.
a) 8 m / s²
b) 7 m / s²
c) 6 m / s²
d) 5m / s²
Rezoluţie
Pentru a rezolva exercițiul, amintiți-vă că accelerația dobândită de planul înclinat este legat de componenta x a greutății sale, deci poate fi ușor calculată din formulă Următorul:
Pe baza calculului făcut mai sus, constatăm că accelerația care acționează asupra corpului este de aproximativ 7 m / s², deci alternativa corectă este litera B.
Intrebarea 2 - Un corp este lăsat din repaus pe un plan înclinat și alunecă cu o accelerație de 5 m / s² într-o regiune în care gravitația este egală cu 10 m / s². Unghiul format între plan și direcția orizontală este:
a) 90º.
b) 60.
c) 30.
d) al 15-lea.
Rezoluţie:
Să folosim formula care ne permite să calculăm accelerația unui obiect care alunecă liber pe un plan înclinat. Ceas:
Pe baza rezultatului găsit pentru sinusul unghiului, egal cu 0,5 și cunoașterea prin tabelul lui unghiuri remarcabile că un astfel de unghi este egal cu 30 °, răspunsul corect este litera C.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
HELERBROCK, Rafael. "Plan înclinat"; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
