O stanovanjenagnjen je preprost stroj, s katerim lahko razbijemo intenzivnost moč ki se uporablja v neki smeri. je prisoten v klančine, vijaki,klini,noži itd. Preučevanje nagnjene ravnine vključuje znanje o vektorji in je ena najpomembnejših aplikacij Newtonovi zakoni.
Glej tudi:WHAin prej študirati mehaniko narediti Enem?
Teorija nagnjenih ravnin
Ko je objekt podprt na nagnjeni ravnini, sila Utež ki vas vleče proti središču Zemlje, je razdeljen na dve komponenti, imenovani Px in Py, porazdeljeni po vodoravni in navpični smeri. Tako lažje je dvigniti težki predmet po naklonu, ker je sila, ki jo je treba nanesti na telo, manjša kot v situaciji, ko je telo dvignjeno na določeno višino in se premika izključno v navpični smeri.
Čeprav je sila, potrebna za dvig telesa nad nagnjeno ravnino, manjša od sile, da se dvigne navpično, ima energijaporabljenje enako, saj se poveča tudi razdalja, ki jo je treba prehoditi. Da bi to razumeli, samo pomislite na
delo na telesu, kar je odvisno od produkta med silo in prevoženo razdaljo.V najpreprostejši situaciji med nagnjenimi ravninami delujeta le dve sili: teža in normalno. To stanje ponazarja naslednja slika:
Za lažje izračune je referenca, sprejeta za preučevanje nagnjene ravnine, nagnjena tudi k določeni kota θ glede na vodoravno smer, tako da je smer x okvirja vzporedna z ravnino nagnjen.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Formule nagnjenih ravnin
Za reševanje vaj, ki vključujejo sile, ki delujejo na telo, podprto na nagnjeni ravnini, moramo uporabiti Newtonov drugi zakon za smeri x in y. Izravnava rezultata na 0, ko telo miruje ali drsi z hitrostkonstanten, ali na zmnožek mase in pospeška.
V smeri x nagnjene ravnine slike deluje le ena sila, x komponenta teže, zato je enaka neto sili na telo v smeri x.
Ker je Px je stran, nasprotna kotu θ, je enaka zmnožku teže in sinusu kota θ. Poleg tega je glede na dobljeni rezultat blok, ki je podprt na nagnjeni ravnini, pospešen, manjši od gravitacijski pospešek.
V smeri y imamo delovanje normalne sile in y komponente uteži, ki se v tem primeru medsebojno izničita.
Preberite tudi: Vleka - sila, ki deluje na telo s pomočjo vrvi
Nagnjena ravnina s trenjem
nagnjena ravnina s trenjem je tista, kjer nagnjena površina ni popolnoma gladka, vendar ima določen koeficient trenja (μ). Ko blok miruje na nagnjeni ravnini, torna sila kaže v smeri x ravnine in v nasprotni smeri proti x komponenti utežne sile. Poleg tega modul sila trenja je sorazmerna s koeficientom trenja ravnine, pomnoženim z modulom normalne sile.
Bi radi izvedeli več o tej temi? Dostopite do našega posebnega članka: Ppoševna stran s trenjem. V njem si lahko ogledate več primerov in razrešene vaje na to temo.
Rešene vaje na nagnjeni ravnini
Vprašanje 1 -Na nagnjeni ravnini 45 ° glede na vodoravno smer je podprto 10-kilogramsko telo. Določite približno velikost pospeška, ki ga razvije to telo.
Podatki: √2 = 1,41.
a) 8 m / s²
b) 7 m / s²
c) 6 m / s²
d) 5 m / s²
Resolucija
Za reševanje vaje se samo spomnite, da je pospešek, ki ga doseže nagnjena ravnina povezana s komponento x svoje teže, zato jo je mogoče enostavno izračunati iz formule Naslednji:
Na podlagi zgoraj opravljenega izračuna ugotovimo, da je pospešek, ki deluje na telo, približno 7 m / s², zato je prava alternativa črka B.
Vprašanje 2 - Telo ostane v mirovanju na nagnjeni ravnini in drsi s pospeškom 5 m / s² v območju, kjer je gravitacija enaka 10 m / s². Kot med ravnino in vodoravno smerjo je:
a) 90 °.
b) 60.
c) 30..
d) 15..
Resolucija:
Uporabimo formulo, ki nam omogoča izračun pospeška predmeta, ki prosto drsi po nagnjeni ravnini. Pazi:
Na podlagi ugotovljenega rezultata za sinus kota, enakega 0,5, in poznavanja tabele izjemni koti da je tak kot enak 30 °, je pravilen odgovor črka C.
Avtor Rafael Hellerbrock
Učitelj fizike
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Nagnjena ravnina"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm. Dostop 27. junija 2021.
