Planul înclinat: ce este, tipuri, formule, exerciții

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.

Planul înclinat este o mașină simplă care constă dintr-o suprafață care formează un unghi cu orizontalul.
Planul înclinat este o mașină simplă care constă dintr-o suprafață care formează un unghi cu orizontalul.

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, deoarece distanța de parcurs crește și ea. 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:

Pe planul înclinat, forța de greutate este împărțită în două componente: Px și Py.
Pe planul înclinat, forța de greutate este împărțită în două componente: PX și Py.

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.

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.

Suma forțelor în direcțiile x și y trebuie să fie zero sau egală cu masa înmulțită cu accelerația.
Suma forțelor în direcțiile x și y trebuie să fie zero sau egală cu masa înmulțită cu accelerația.

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.

Pe planul înclinat, normalul este egal cu componenta y a greutății dacă nu există alte forțe care acționează asupra corpului în direcție verticală.
Pe planul înclinat, normalul este egal cu componenta y a greutății dacă nu există alte forțe care acționează asupra corpului în direcție verticală.

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 proporțională 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 calculată cu ușurință 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

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm

Cotele rasiale rezolvă problema care nu a fost rezolvată cu abolirea?

Problema care a venit cu „soluția”Știm că la 13 mai 1888, Prințesa Isabel, îndeplinind apoi funcț...

read more
Alunecările de teren ale pantei. Cauzele alunecărilor de teren

Alunecările de teren ale pantei. Cauzele alunecărilor de teren

Alunecările de teren sunt un fenomen comun în zonele cu teren neuniform, în special pe versanți. ...

read more

Indiana. Statul Indiana din Statele Unite

Indiana este unul dintre cele 50 de state americane. Situat în regiunea Midwestern a Statelor Uni...

read more