O plattlutad är en enkel maskin som kan användas för att bryta ner intensiteten på styrka som appliceras i någon riktning. är närvarande i ramper, skruvar,kilar,knivar etc. Studien av det lutande planet innefattar kunskap om vektorer och är en av de viktigaste tillämpningarna av Newtons lagar.
Se också:WHAoch studera mekanik innan att göra fienden?
Lutande planteori
När ett objekt stöds i det lutande planet, är kraften Vikt som drar dig mot jordens centrum är uppdelad i två komponenter, som kallas Px och Py, fördelade i horisontell och vertikal riktning. Således, det blir lättare att lyfta ett tungt föremål längs lutningen, eftersom den kraft som måste appliceras på kroppen är mindre än i den situation där kroppen lyfts till en viss höjd och rör sig uteslutande i vertikal riktning.
Även om den kraft som krävs för att lyfta en kropp över ett lutande plan är mindre än kraften för att lyfta den vertikalt, är
energiförbrukaddet är samma, eftersom avståndet som ska täckas också ökar. För att förstå detta, tänk bara på arbete utförs på kroppen, vilket beror på produkten mellan kraft och täckt avstånd.I den enklaste situationen mellan lutande plan, det finns bara två krafters verkan: vikt och normal. Denna situation illustreras i följande bild:
För att underlätta beräkningarna är referensen som antagits för studien av det lutande planet också benägen av en viss vinkel θ i förhållande till den horisontella riktningen, så att ramens x-riktning är parallell med planet lutad.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Lutande planformler
För att lösa övningar som involverar de krafter som verkar på en kropp som stöds i ett lutande plan måste vi tillämpa Newtons andra lag för både x- och y-riktningarna. Utjämna resultatet till 0 när kroppen är i vila eller glider med hastighetkonstant, eller till produkten av massa och acceleration.
I x-riktningen för figurens lutande plan är det bara en kraft som verkar, x-komponenten av vikten, så den är lika med nettokraften på kroppen i x-riktningen.
Sedan Px är motsatt vinkel side, den är lika med vikten och sinus för vinkel θ. Enligt det erhållna resultatet utsätts dessutom det block som stöds på det lutande planet för en acceleration som är mindre än tyngdkraftsacceleration.
I y-riktningen har vi verkan av den normala kraften och y-komponenten av vikten, som i detta fall avbryter varandra.
Läs också: Dragkraft - den kraft som utövas på en kropp med hjälp av rep
Lutande plan med friktion
det lutande planet med friktion är den där den sluttande ytan är inte helt slät, men har en viss friktionskoefficient (μ). När ett block vilar på det lutande planet pekar friktionskraften i x-riktningen för planet och i motsatt riktning till x-komponenten i viktkraften. Dessutom har modulen friktionskraft den är direkt proportionell mot friktionskoefficienten för planet multiplicerat med modulen för den normala kraften.
Vill du veta mer om ämnet? Gå till vår specifika artikel: Psluttande sida med friktion. I den kan du kolla in fler exempel och lösta övningar om ämnet.
Lösta övningar i lutande plan
Fråga 1 -En 10 kg kropp stöds i ett lutande plan på 45 ° i förhållande till den horisontella riktningen. Bestäm den ungefärliga storleken på accelerationen som utvecklats av denna kropp.
Data: √2 = 1,41.
a) 8 m / s²
b) 7 m / s²
c) 6 m / s²
d) 5 m / s ^
Upplösning
För att lösa övningen, kom bara ihåg att accelerationen förvärvat av det lutande planet är relaterad till x-komponenten av dess vikt, så den kan enkelt beräknas från formeln Nästa:
Baserat på beräkningen som gjorts ovan finner vi att accelerationen som verkar på kroppen är cirka 7 m / s², så det rätta alternativet är bokstaven B.
Fråga 2 - En kropp lämnas från vila i ett lutande plan och glider med en acceleration på 5 m / s² i ett område där tyngdkraften är lika med 10 m / s². Vinkeln som bildas mellan planet och den horisontella riktningen är:
a) 90º.
b) 60: e.
c) 30: e.
d) 15: e.
Upplösning:
Låt oss använda formeln som låter oss beräkna accelerationen för ett objekt som glider fritt på ett lutande plan. Kolla på:
Baserat på det resultat som hittades för vinkelns sinus, lika med 0,5, och att veta genom tabellen av anmärkningsvärda vinklar att en sådan vinkel är lika med 30 °, är rätt svar bokstaven C.
Av Rafael Hellerbrock
Fysiklärare
Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Lutande plan"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.
