อู๋ แบนเอียง เป็นเครื่องง่ายๆ ที่ใช้สลายความเข้มของ ความแข็งแกร่ง ซึ่งถูกนำไปใช้ในบางทิศทาง มีอยู่ใน ทางลาด, สกรู,เวดจ์,มีด เป็นต้น การศึกษาระนาบเอียงเกี่ยวข้องกับความรู้ knowledge เวกเตอร์ และเป็นหนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่สำคัญที่สุดของ กฎของนิวตัน.
ดูด้วย:WHAและ เรียนกลศาสตร์ก่อน ทำ ศัตรู?
ทฤษฎีระนาบเอียง
เมื่อวัตถุได้รับการสนับสนุนบนระนาบเอียง แรง น้ำหนัก ที่ดึงคุณเข้าหาศูนย์กลางของโลก แบ่งออกเป็น 2 ส่วน เรียกว่า พีx และ พีyกระจายไปตามทิศทางแนวนอนและแนวตั้ง ดังนั้น มันง่ายกว่าที่จะยกของหนักตามทางลาดเนื่องจากแรงที่ต้องใช้กับร่างกายนั้นน้อยกว่าในสถานการณ์ที่ร่างกายถูกยกขึ้นสูงระดับหนึ่ง โดยเคลื่อนที่เฉพาะในแนวตั้งเท่านั้น
แม้ว่าแรงที่จำเป็นในการยกตัวเหนือระนาบเอียงจะน้อยกว่าแรงในการยกในแนวตั้ง แต่ พลังงานบริโภคมันเหมือนกันเนื่องจากระยะทางที่จะครอบคลุมก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เพื่อให้เข้าใจสิ่งนี้ แค่คิดถึง think งาน ดำเนินการกับร่างกายซึ่งขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ระหว่างแรงและระยะทางที่ครอบคลุม
ในสถานการณ์ที่ง่ายที่สุดระหว่างระนาบเอียง มีการกระทำของสองกองกำลังเท่านั้น: น้ำหนักและปกติ สถานการณ์นี้แสดงให้เห็นในรูปต่อไปนี้:
เพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณ การอ้างอิงที่ใช้สำหรับการศึกษาระนาบเอียงก็มีความโน้มเอียงบางอย่างเช่นกัน มุม θ เทียบกับทิศทางแนวนอน เพื่อให้ทิศทาง x ของเฟรมขนานกับระนาบ เอียง.
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
สูตรระนาบเอียง
ในการแก้แบบฝึกหัดที่เกี่ยวข้องกับแรงที่กระทำต่อร่างกายที่รองรับบนระนาบเอียง เราต้องใช้ กฎข้อที่ 2 ของนิวตัน สำหรับทั้งทิศทาง x และ y ปรับสมดุลผลลัพธ์ให้เป็น 0 เมื่อร่างกายได้พักหรือเลื่อนด้วย ความเร็วค่าคงที่ หรือผลคูณของมวลและความเร่ง
ในทิศทาง x ของระนาบเอียงของรูป มีแรงกระทำเพียงตัวเดียว คือ ส่วนประกอบ x ของน้ำหนัก ดังนั้นมันจึงเท่ากับแรงสุทธิบนวัตถุในทิศทาง x
ตั้งแต่ ปx คือด้านตรงข้ามมุม θ มันเท่ากับผลคูณของน้ำหนักและไซน์ของมุม θ นอกจากนี้ จากผลที่ได้รับ บล็อกที่รองรับบนระนาบเอียงอาจมีอัตราเร่งที่น้อยกว่า การเร่งแรงโน้มถ่วง.
ในทิศทาง y เรามีแรงตั้งฉากและองค์ประกอบ y ของน้ำหนัก ซึ่งในกรณีนี้ จะหักล้างกัน
อ่านด้วย: แรงฉุด - แรงที่กระทำต่อร่างกายโดยใช้เชือก
ระนาบเอียงด้วยแรงเสียดทาน
เครื่องบินเอียง ด้วยความเสียดทานเป็นที่หนึ่งที่ พื้นผิวลาดเอียงไม่เรียบอย่างสมบูรณ์แต่มีค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีที่แน่นอน (μ) เมื่อบล็อกหยุดนิ่งบนระนาบเอียง แรงเสียดทานจะชี้ไปในทิศทาง x ของระนาบและไปในทิศทางตรงกันข้ามกับองค์ประกอบ x ของแรงน้ำหนัก นอกจากนี้ โมดูล แรงเสียดทาน เป็นสัดส่วนโดยตรงกับสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของระนาบคูณด้วยโมดูลัสของแรงตั้งฉาก
ต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้หรือไม่? เข้าถึงบทความเฉพาะของเรา: พีด้านลาดที่มีแรงเสียดทาน. ในนั้น คุณสามารถดูตัวอย่างเพิ่มเติมและแก้ไขแบบฝึกหัดในหัวข้อนี้ได้
แก้ไขแบบฝึกหัดบนระนาบเอียง
คำถามที่ 1 -ร่างกายรองรับน้ำหนัก 10 กก. บนระนาบเอียง 45° โดยสัมพันธ์กับทิศทางแนวนอน กำหนดขนาดโดยประมาณของการเร่งความเร็วที่พัฒนาขึ้นโดยร่างกายนี้
ข้อมูล: √2 = 1,41.
ก) 8 ม./วินาที²
b) 7 ม./วินาที²
ค) 6 ม./วินาที²
ง) 5 เมตร/วินาที²
ความละเอียด
ในการแก้แบบฝึกหัด จำไว้ว่าความเร่งที่ได้จากระนาบเอียงคือ เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบ x ของน้ำหนักจึงสามารถคำนวณได้ง่ายจากสูตร ต่อไป:
จากการคำนวณข้างต้น เราพบว่าความเร่งที่กระทำต่อร่างกายจะอยู่ที่ประมาณ 7 ม./วินาที² ดังนั้นทางเลือกที่ถูกต้องคือตัวอักษร B
คำถามที่ 2 — ร่างหนึ่งถูกพักไว้บนระนาบเอียงและลื่นไถลด้วยอัตราเร่ง 5 ม./วินาที² ในบริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 10 ม./วินาที² มุมที่เกิดขึ้นระหว่างระนาบกับทิศทางแนวนอนคือ:
ก) 90º
ข) 60
ค) วันที่ 30
ง) วันที่ 15
ความละเอียด:
ลองใช้สูตรที่ช่วยให้เราสามารถคำนวณความเร่งของวัตถุที่เลื่อนได้อย่างอิสระบนระนาบเอียง ดู:
จากผลหาค่าไซน์ของมุม เท่ากับ 0.5 และรู้ผ่านตารางของ มุมเด็ด ว่ามุมดังกล่าวมีค่าเท่ากับ 30° คำตอบที่ถูกต้องคือตัวอักษร C
โดย Rafael Hellerbrock
ครูฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "ระนาบเอียง"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
