الحقول المائلة: التعريف ، الصيغ ، المزايا الميكانيكية

الحقول المائلة: التعريف والصيغ والمزايا الميكانيكية وأمثلة على المشكلات - ما المقصود بالمستوى المائل وكيفية حساب فيزياءه ؟، في هذه المناسبة سيناقش Seputartahuan.co.id ذلك وبالطبع حول الأشياء الأخرى التي تحيط به أيضًا. دعنا نلقي نظرة على المناقشة في المقالة أدناه لفهمها بشكل أفضل

---

المستوى المائل: التعريف والصيغة والميزة الميكانيكية ومثال المشاكل

---

المستوى المائل هو أداة آلية بسيطة تتكون من سطح مائل. المستوى المائل هو سطح مستوٍ له زاوية غير متعامدة مع السطح الأفقي.

المستوى المائل هو أحد أبسط أنواع المستويات. الآلة البسيطة هي جهاز ميكانيكي يمكنه تغيير اتجاه أو حجم العمل على مستوى مائل بسبب سطحه المنحدر. سيكون الاحتكاك على المستوى المائل أيضًا أقل من المعتاد.

لتحريك جسم ثقيل جدًا باستخدام مستوى مائل ، يجب أن نعرف بالطبع مقدار الجهد الذي نحتاجه.

---

صيغة المجال المائل

تتكون صيغة المستوى المائل من مجموعة من القوة والوزن والارتفاع والطول للمستوى المائل. ضع في اعتبارك المخطط التالي:

رياضيا ، صيغة المستوى المائل هي:

معلومة :

• Fk: قوة القوة (N)
• s: طول المستوى المائل (م)
• W: وزن الجسم (N)
• ح: ارتفاع المستوى المائل (م)

المزايا الميكانيكية على مستوى مائل بيدانغ

تُستخدم الطائرات المائلة بشكل شائع لنقل البضائع من الأرضية إلى الشاحنات (مثل الصناديق). لكي يتحرك الصندوق لأعلى ، يجب دفعه أو سحبه بقوة مقدارها F. ما هي القوة F ، إذا كان طول المستوى المائل s وكان ارتفاع الشاحنة عن الأرض h؟

من أمثلة الطائرات المائلة الخيوط ، والسلالم ، والأزاميل ، والمناشير ، والأوتاد ، والسكاكين. يمكن تفسير مبدأ العمل للطائرة المائلة على النحو التالي: الصندوق الذي يحتوي على جهاز له كتلة 200 كجم أو وزن حوالي 2000 نيوتن. جاذبية الصندوق إلى أسفل. إذا كانت قدرة شخص واحد لا يمكن إلا أن ترفع حمولة 500 نيوتن عموديًا لأعلى ، فسيتعين على 4 أشخاص رفع الصندوق على الشاحنة. سقط كل وزن التابوت على الأشخاص الأربعة. يجب أن يبذل كل شخص قوة مقدارها 500 نيوتن عموديًا لأعلى.

يمكن تسهيل عمل رفع الصندوق على الشاحنة بقوة شخص واحد ، عند استخدام مستوى بسيط مائل. لم يعد وزن الصندوق بالكامل على عاتق الشخص الذي يرفع الصندوق ، ولكن جزء منه يقع على المستوى المائل.

لوح طوله AB = 1 متر ، ويوضع الطرف A على الشاحنة والطرف B على الأرض. وزن الصندوق W = 2000 N عموديًا لأسفل. القوة التي يبذلها الشخص لدفع الصندوق تساوي F ، واتجاهها موازٍ للطائرة المائلة لأعلى. القوة F مطلوبة لمقاومة جزء من وزن الصندوق H الذي يكون موازيًا لأسفل للمستوى المائل. جزء آخر من وزن الصندوق W يقع على المستوى المائل المتعامد مع الاتجاه T في الاتجاه الهابط.

إذا كانت القوة الصاعدة F مطلوبة بالتوازي مع المستوى المائل لدفع الصندوق ، فلا بد من وجود قوة لأسفل مقابل القوة F. القوة التي تعارض القوة F تأتي من جزء من وزن الصندوق W ، وهو H. جزء آخر من وزن الصندوق ، وهو القوة T ، يدفع اللوحة بشكل عمودي على القاع ، مما يتسبب في ثني اللوحة.

الطائرات المائلة ، بما في ذلك الآلات البسيطة التي يتم تصنيعها للحصول على قوة أكبر أو لمضاعفة قدراتنا. صندوق يزن 2000 نيوتن ولا يمكن رفعه بقوة شخص واحد عند رفعه عموديًا لأعلى ، ولكن يمكن دفعه بواسطة شخص واحد بمساعدة مستوى مائل.

على طول المستوى المائل ، يقوم الشخص الذي يدفع الصندوق حتى النهاية أ من الطرف ب بعمل مساوٍ للعمل = F x l. إذا تم رفع الصندوق عموديًا من C إلى نهاية A ، فإن الشغل المنجز هو W x h.

يمكن أيضًا الحصول على هذه المعادلة من تشابه المثلث. المثلث القائم الزاوية الذي يحتوي على طول ضلع الوزن w x H مطابق للمثلث القائم الزاوية ABC. ثم المقارنة جنبًا إلى جنب:

H / w = h / l = H x l = hw.

مقدار القوة H = قوة الشخص الذي يدفع الصندوق ، ثم Fx l = w x h.

الميزة الميكانيكية هي رقم يعبر عن ناتج آلة بسيطة مضروبة بالقوة أو المسافة المقطوعة. بالنسبة للطائرة المائلة ، تكون الميزة الميكانيكية = لتر / ساعة.

كفاءة المستوى المائل هي: الكفاءة = wxh / Hxl x 100٪

إذا كانت اللوحة سلسة ، فإن عمل الإدخال الذي قام به Fxl يساوي Hxl ويساوي العمل الناتج الذي قام به المستوى المائل w x h. لوحات الطائرة المائلة ليست دائمًا سلسة تمامًا. في الواقع ، عندما يتحرك الصندوق على طول المستوى المائل ، يتعرض الصندوق لقوة احتكاك من اللوحة ، والتي تكون في الاتجاه المعاكس لحركة الصندوق.

تعمل قوة الاحتكاك على مماس سطح اللوحة بقاعدة الصندوق. لذلك ، فإن القوة المطبقة لدفع الصندوق لأعلى بواسطة F يجب أن تعارض القوة H وقوة الاحتكاك G. ثم القوة المبذولة هي F = H + G.

كلما زادت زاوية الميل أو كانت لوحة المستوى المائلة أكثر استقامة ، زادت القوة H التي يجب مقاومتها ، وزادت صعوبة دفع الصندوق لأعلى. من ناحية أخرى ، كلما كانت زاوية الميل أصغر أو أقصر ارتفاع h من الطرف العلوي للمستوى المائل ، يجب مقاومة أقل قوة H وكان من الأسهل دفع الصندوق لأعلى.

هدف الطائرة المائل توجوان

تشمل أهداف المستوى المائل ما يلي:

• تقليل الأعمال
• تفتيح العمل
• تسريع العمل

مثال على مستوى مائل في الحياة

يمكن رؤية المستوى المائل في الواقع في الحياة اليومية. محاولات مختلفة لنقل العناصر العادية من أعلى إلى أسفل أو العكس ويتم تنفيذها على أسطح مائلة لتسهيل الأمر.

بمساعدة مستوى مائل ، تكون القوة المحررة لدفع الجسم أصغر مما يجب رفعه ، على الرغم من أن المسار الذي يتم اتخاذه أطول. يستخدم مبدأ المستوى المائل أيضًا في العديد من الأدوات والأدوات مثل المسامير أو الفؤوس أو السكاكين. فيما يلي قائمة بأمثلة للطائرات المائلة في الحياة اليومية.

• تصنع السلالم في المنزل أو المبنى متعددة المستويات أو متعرجة. يتم ذلك بهدف تقليل الأسلوب والجهد.
• الطرق في المناطق الجبلية متعرجة دائمًا. يهدف إلى تسهيل مرور المركبات على الطريق.
• تستخدم لرفع الأسطوانة على الشاحنة باستخدام لوح خشبي مائل. يستخدم أيضًا مبدأ المستوى المائل.
• تشمل السكاكين الأدوات التي تستخدم مبدأ المستوى المائل.
• الخيط اللولبي له شكل يشبه سلم دائري وهو تطبيق مستوى مائل. يتم ذلك بهدف تسهيل التصاق البراغي.
• تشمل المسامير أدوات بمبدأ المستوى المائل.
• الفأس هو أيضًا أداة تطبق مستوى مائل.
• الإزميل هو مثال آخر على مستوى مائل.
• يعتبر المقبس أيضًا مثالًا على مبدأ المستوى المائل لأنه يستخدم نفس مبدأ المسمار.
• Kater أو Cutter هو مثال على آلة بسيطة تستخدم مبدأ المستوى المائل.

مزايا وعيوب المستوى المائل

يتميز المستوى المائل بميزة أنه يمكننا نقل الأشياء إلى مكان أكبر بقوة أصغر. تعتمد ميزة المستوى المائل على طول قاعدة المنحدر وارتفاعها. حافظ على زاوية الميل صغيرة ، واستمر في أن تكون كبيرة أو تظل صغيرة ، وهو أسلوب القوة الذي يجب القيام به. يمكنك أيضًا العثور على مبدأ العمل للطائرة المائلة في بعض الأدوات ، على سبيل المثال الفؤوس والسكاكين والأزاميل ومفكات البراغي والمسامير وما إلى ذلك.

البرغي هو في الأساس طائرة مائلة ملفوفة حول الأنبوب. في مستوى مائل ، يتم تغيير النمط المستقيم في المستوى الأفقي إلى نمط "رفع" رأسي. باستخدام البراغي ، يتم تغيير قوة الدوران في المستوى الأفقي إلى نمط "الرفع" الرأسي.

البرغي هو في الواقع مستوى مائل ملفوف حول أنبوب بحيث يكون الملف حلزونيًا. المسافة بين قمتين أو المسافة بين خيطين لولبيين تسمى الفاصل الزمني للمسمار.

الميزة الميكانيكية للمسمار هي: 2vir / d. يمكن زيادة الميزة الميكانيكية للمسمار عن طريق تقليل الفاصل الزمني للمسمار d وزيادة نمط الذراع اللولبي r. ومع ذلك ، فإن تقليل الفاصل الزمني للبراغي يجعل من الصعب لف البراغي أو لفها.

الأدوات التي تستخدم مبدأ اللولب تشمل الرافعات اللولبية والصواميل والمسامير والملزمة وغيرها. سيكون من السهل تدوير المسمار ، إذا تم تنظيف المسمار بالزيت لتقليل قوة الاحتكاك.

عندما يتم تشغيل المسمار الخشبي ، يدفع الخيط اللولبي للخشب. تدفع قوة استجابة من الخشب خيط اللولب للخلف وبهذه الطريقة يتحرك المسمار لأسفل على الرغم من أن قوة دوران المسمار في المستوى الأفقي. تشتهر البراغي باحتكاكها العالي ، وهذا هو سبب استخدامها لربط الأشياء. التمرين هو أيضًا مستوى مائل.

على عكس المستويات المائلة الأخرى ، فإن الأداة التي تتحرك هي الأداة. ومع ذلك ، فإن المستوى المائل يعاني أيضًا من ضعف ، وهو المسافة المقطوعة لنقل البضائع النهائية إلى أبعد من ذلك

مقارنة بين الأسطح المائلة والأوتاد

الإسفين له نفس مبدأ المستوى المائل. الاختلاف هو إذا كان على مستوى مائل ، فإن الكائن الذي يتحرك بقدر المستوى المائل و يكون المستوى المائل دائمًا ، على عكس الإسفين ، جزء المستوى المائل الذي يتحرك خلاله بضائع. بعد كل شيء ، الإسفين له مستوى مائل مزدوج.

يستخدم الوتد المصنوع من الحديد لتقسيم جذوع الأشجار والصخور وقطع الأشياء الصلبة مثل الأرضيات وما إلى ذلك. كلما كان شكل الإسفين أرق ، كان من الأسهل له اختراق الخشب أو الأشياء الصلبة ، كما هو الحال مع الصندوق عبر مستوى بزاوية ميل صغيرة.

يشيع استخدام المستوى المائل في معدات القطع وغالبًا ما يجمع بين المستويين المائلين في شكل إسفين. الأدوات التي تستخدم مبدأ الإسفين هي الفؤوس ، والمسامير ، والأزاميل ، والأشواك ، والعصارات البرتقالية ، والمحاريث ، ودبابيس الأمان ، والسكاكين. في الوتد ، يتم تغيير الحركة الأمامية إلى حركة الشق المتعامدة على وجه الفأس. السحاب عبارة عن مزيج من أسافين منخفضة للإغلاق وإسفين علوي للفتح.

---

مثال على مستوى مائل

المشكلة 1

باستخدام لوح طوله 4 أمتار ، يبذل العامل قوة مقدارها 1،250 نيوتن لتحريك الصندوق حتى سقف ارتفاعه 2 متر. كم يزن الصندوق؟

حل

معروف

ق = 15 م
إ = ١٢٥٠ نيوتن
ح = 2 م

طلبت

وزن الجسم ؟؟؟

إجابه

ث / و = ق / ح
ث / 1250 نيوتن = 4 م / 2 م
ث / 1250 نيوتن = 2
ث = 2. 1250 شمالاً
ث = 2500 شمال

إذن وزن الجسم 2500 نيوتن

---

المشكلة 2

لوح طوله 3.6 متر مثبت على سرير السيارة الذي يبعد 80 سم عن الأرض. سيتم استخدام اللوح الخشبي لدفع صندوق وزنه 90 كجم من الأرض إلى سرير السيارة. ما هي الفائدة الميكانيكية والدفع إذا كان التسارع الناتج عن الجاذبية 10 م / ث 2؟

حل:

معروف :

ق = 3.6 م

ع = 80 سم = 0.8 م

م = 90 كجم

ز = 10 م / ثانية 2

KM = s / h

كم = 3.6 م / 0.8 م

كم = 4.5

طلبت

ميزة ميكانيكيه؟؟؟

إجابه

ث / و = ق / ح

م / ف = ق / ح

90 كجم (10 م / ث 2) / ف = 3.6 م / 0.8 م

900 نيوتن / فهرنهايت = 4.5

القوة = 900 نيوتن / 4.5

إ = 200 نيوتن

وبالتالي، الميزة الميكانيكية والدفع 200 نيوتن

---

مشكلة 3

على مستوى مائل ارتفاعه 1 م وطوله 5 م. إذا كان وزن الجسم المراد تحريكه 1.880 نيوتن ، فاحسب القوة المطلوبة لتحريك الجسم!

حل:

معروف

ث = 1،880 شمالاً

ق = 5 م

ح = 1 م

أجاب

ث / و = ق / ح

1،880 نيوتن / فهرنهايت = 5 م / 1 م

1،880 N / F = 5

إناثا = 1،880 نيوتن / 5

إ = 376 نيوتن

وبالتالي، القوة المطلوبة لتحريك الجسم هي 376 نيوتن

---

السؤال 4

رفع جسم وزنه 1800 نيوتن إلى ارتفاع 2.5 م. إذا كانت الميزة الميكانيكية المتوقعة تساوي 6 ، فما المسافة التي يقطعها الجسم على المستوى المائل والقوة المطلوبة لدفع الجسم؟

حل:

معروف

ث = 1800 شمال
ح = 2.5 م
كم = 6

طلبت

أسلوب القوة ؟؟؟

إجابه

KM = s / h
6 = ق / 2.5 م
ق = 6. 2.5 م
ق = 15 م

KM = w / F.
6 = 1800 نيوتن / فهرنهايت
إناث = 1800 نيوتن / 6
إ = 300 نيوتن

وبالتالي، القوة المطلوبة 300 نيوتن

السؤال 5

المستوى المنحدر ارتفاعه 2 متر وطوله 4 أمتار. إذا كان وزن الجسم المراد تحريكه 1660 نيوتن ، فاحسب القوة اللازمة لتحريك الجسم!

معروف :

ث = 1.660 شمالاً

ق = 4 م

ح = 2 م

إجابه:

ث / و = ق / ح

1.660 نيوتن / فهرنهايت = 4 م / 2 م

1. 660 نيوتن / فهرنهايت = 2

القوة = 1.660 نيوتن / 2

إ = 610 نيوتن

السؤال 6

لوح طوله 2.4 متر على سرير سيارة يبعد 60 سم عن الأرض. سيتم بعد ذلك استخدام اللوح الخشبي لدفع صندوق كتلته 80 كجم من الأرض إلى الباب الخلفي. احسب الميزة الميكانيكية والدفع إذا كان العجلة بسبب الجاذبية 10 م / ث² ?

معروف :

ق = 2.4 م

ع = 60 سم = 0.6 م

م = 80 كجم

ز = 10 م / ث²

إجابه:

KM = s / h

كم = 2.4 م / 0.6 م

كم = 4

W / F = s / h

م. ز / و = ق / ح

80 كجم (10 م / ث² ) / F = 2.4 م / 0.6 م

900 نيوتن / فهرنهايت = 4

القوة = 900 نيوتن / 4

القوة = 225 نيوتن

هذا هو الاستعراض من Seputardunia.co.id حول المستوى المائل: التعريف والصيغة والميزة الميكانيكية ومثال المشاكل ,نأمل أن تضيف إلى بصيرتك ومعرفتك. شكرا لزيارتك ولا تنسى قراءة مقالات أخرى.