Похила площина: що це, види, формули, вправи

О квартиранахилений це проста машина, яку можна використовувати для розбиття інтенсивності міцність який застосовується в якомусь напрямку. присутній у пандуси, гвинти,клини,ножі тощо Вивчення похилої площини передбачає знання вектори і є одним з найважливіших програм Закони Ньютона.

Дивіться також:ВАЗі вивчайте механіку раніше робити ворог?

Теорія похилої площини

Коли об'єкт підтримується на похилій площині, сила Вага що тягне вас до центру Землі, поділяється на два компоненти, які називаються P_х і P_р, розподілені по горизонтальному та вертикальному напрямках. Таким чином, легше підняти важкий предмет вздовж нахилу, оскільки сила, яку потрібно прикласти до тіла, менша, ніж у ситуації, коли тіло підняте на певну висоту, рухаючись виключно у вертикальному напрямку.

Похила площина - це проста машина, яка складається з поверхні, яка утворює кут з горизонталлю.

Хоча сила, необхідна для підйому тіла над похилою площиною, менша, ніж сила для підняття його вертикально, енергіяспоживанийце ж, оскільки відстань, яку потрібно подолати, також збільшується. Щоб зрозуміти це, просто подумайте про

робота виконується на тілі, що залежить від продукту між силою та пройденою відстанню.

У найпростішій ситуації між похилими площинами, існує дія лише двох сил: вага і нормальний. Ця ситуація проілюстрована на наступному малюнку:

На похилій площині сила ваги ділиться на дві складові: P_х та Р_р.

Для полегшення розрахунків посилання, прийняте для дослідження похилої площини, також похилене до певного кут θ відносно горизонтального напрямку, так що напрямок x рами буде паралельним площині нахилений.

Формули похилої площини

Для розв’язання вправ, у яких задіяні сили, що діють на тіло, що опирається на похилу площину, ми повинні застосувати 2-й закон Ньютона для напрямків x та y. Вирівнюючи результат до 0, коли тіло перебуває в стані спокою або ковзає з швидкістьпостійний, або до добутку маси та прискорення.

Сума сил у напрямках x та y повинна дорівнювати нулю або дорівнювати масі, помноженій на прискорення.

У напрямку х нахиленої площини фігури діє лише одна сила, х-складова ваги, тому вона дорівнює чистій силі на тіло в напрямку х.

Оскільки Р_х - сторона, протилежна куту θ, вона дорівнює добутку ваги та синусу кута θ. Крім того, згідно з отриманим результатом, блок, який підтримується на похилій площині, піддається прискоренню, меншому ніж прискорення сили тяжіння.

У напрямку y ми маємо дію нормальної сили та y компоненти ваги, які в цьому випадку виключають одне одного.

На похилій площині нормаль дорівнює y складовій ваги, якщо на тіло у вертикальному напрямку не діють інші сили.

Читайте також: Тяга - сила, що діє на тіло за допомогою мотузок

Похила площина з тертям

похилій площині з тертям - це та, де похила поверхня не ідеально рівна, але має певний коефіцієнт тертя (μ). Коли блок перебуває в стані спокою на похилій площині, сила тертя вказує в напрямку х площини і в напрямку, протилежному х-компоненту вагової сили. Крім того, модуль сила тертя вона прямо пропорційна площинному коефіцієнту тертя, помноженому на нормальний модуль сили.

Хочете дізнатися більше про цю тему? Отримайте доступ до нашої конкретної статті: Pпохила сторона з тертям. У ньому ви можете перевірити більше прикладів та розв’язані вправи з даної теми.

Розв’язані вправи на похилій площині

Питання 1 -Тіло вагою 10 кг спирається на похилу площину 45 ° відносно горизонтального напрямку. Визначте приблизну величину прискорення, розвиненого цим тілом.

Дані: √2 = 1,41.

а) 8 м / с²

б) 7 м / с²

в) 6 м / с²

г) 5 м / с²

Дозвіл

Щоб вирішити вправу, просто пам’ятайте, що прискорення, набуте похилою площиною, є пов'язаний з х компонентом його ваги, тому його можна легко розрахувати за формулою Далі:

Виходячи з розрахунку, зробленого вище, ми виявили, що прискорення, що діє на тіло, становить приблизно 7 м / с², тому правильною альтернативою є буква В.

Питання 2 - Тіло залишається в спокої на похилій площині і ковзає з прискоренням 5 м / с² в області, де гравітація дорівнює 10 м / с². Кут, утворений між площиною та горизонтальним напрямком, дорівнює:

а) 90º.

б) 60-й.

в) 30-й.

г) 15-го числа.

Дозвіл:

Давайте скористаємось формулою, яка дозволяє розрахувати прискорення об’єкта, який вільно ковзає по похилій площині. Дивитися:

Виходячи з результату, знайденого для синуса кута, рівного 0,5, і знання з таблиці чудові кути що такий кут дорівнює 30 °, правильною відповіддю є буква С.

Рафаелем Хеллерброком
Вчитель фізики

Джерело: Бразильська школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm