Nakloněná rovina: Definice, vzorec, mechanické výhody a příklady otázek

Nakloněná rovina: Definice, vzorec, mechanické výhody a příklady otázek - Co znamená nakloněná rovina a jak spočítat její fyziku? Pojďme se společně podívat na diskuzi v článku níže, abychom jí lépe porozuměli

---

Nakloněná rovina: Definice, vzorec, mechanické výhody a příklady otázek

---

Nakloněná rovina je jednoduchý rovinný nástroj skládající se z nakloněné plochy. Nakloněná rovina je rovná plocha, která svírá s vodorovnou plochou úhel, který není úhlem kolmým.

Nakloněné roviny jsou jedním typem jednoduchých rovin. Jednoduchá rovina je mechanické zařízení, které může měnit směr nebo velikost něčeho.Práce na nakloněné rovině se stává snazší, protože povrch je nakloněný. Třecí síla na nakloněné rovině bude také menší než obvykle.

Abychom přesunuli velmi těžký předmět pomocí nakloněné roviny, musíme samozřejmě vědět, kolik úsilí potřebujeme.

---

Formule nakloněné roviny

Vzorec nakloněné roviny je tvořen kombinací síly, hmotnosti předmětu, výšky a délky nakloněné roviny. Věnujte pozornost následujícímu schématu:

Matematicky je vzorec pro nakloněnou rovinu:

Informace:

• Fk: Síla síly (N)
• s: Délka nakloněné roviny (m)
• W: Hmotnost předmětu (N)
• h: Výška nakloněné roviny (m)

Mechanická výhoda na nakloněných rovinách

Nakloněné roviny se běžně používají k přesunu předmětů z podlahy do nákladních automobilů (jako jsou bedny). Aby se přepravka mohla pohybovat nahoru, musí být tlačena nebo tažena silou F. Jaká je velikost síly F, je-li délka nakloněné roviny s a výška vozíku od podlahy h?

Příklady nakloněných rovin jsou nitě, žebříky, dláta, pily, klíny, nože. Princip činnosti nakloněné roviny lze vysvětlit následovně: přepravka obsahující zařízení má hmotnost 200 kg nebo váží přibližně 2000 N. Gravitace přepravky směřuje dolů. Pokud schopnost jedné osoby dokáže zvednout náklad o síle 500 N svisle nahoru, pak jsou ke zvednutí přepravky na nákladní automobil potřeba 4 osoby. Celá váha hrudníku dopadla na čtyři lidi. Každá osoba musí vyvinout sílu 500 N svisle nahoru.

Práce se zvedáním přepravky na nákladní automobil si může usnadnit pouze jedna osoba, pokud použijete jednoduchou nakloněnou rovinu. Váha přepravky již nepadá celá na osobu, která přepravku zvedá, ale část z ní dopadá na nakloněnou rovinu.

Deska o délce AB = l metrů, konec A je umístěn na vozíku a konec B je na zemi. Hmotnost přepravky W = 2000 N je svisle dolů. Síla vyvíjená osobou k tlačení přepravky je F, její směr je rovnoběžný s nahoru nakloněnou rovinou. Síla F je potřebná k tomu, aby odolala části hmotnosti přepravky H, která směřuje dolů rovnoběžně s nakloněnou rovinou. Další část hmotnosti přepravky W dopadá na kolmou nakloněnou rovinu T směrem dolů.

Pokud je k tlačení přepravky zapotřebí síla F směrem nahoru rovnoběžná s nakloněnou rovinou, pak musí existovat síla směrem dolů, která je opačná než síla F. Síla působící proti síle F pochází z části hmotnosti přepravky W, jejíž velikost je H. Další část hmotnosti přepravky, a to síla T, tlačí prkno kolmo dolů, takže se prkno může ohnout.

Nakloněné roviny, včetně jednoduchých rovin vyrobených za účelem získání větší síly nebo znásobení našich schopností. Přepravku o hmotnosti 2000 N nemůže zvednout jedna osoba, pokud je zvedána svisle nahoru, ale může ji posunout jedna osoba pomocí nakloněné roviny.

Podél nakloněné roviny osoba, která tlačí přepravku na konec A z konce B, vykoná práci rovnou práci = F x l. Pokud je bedna zvednuta svisle nahoru od C ke konci A, pak je vykonaná práce Š x v.

Tuto rovnici lze také získat z podobnosti trojúhelníků. Pravoúhlý trojúhelník o délce strany š x V je podobný pravoúhlému trojúhelníku ABC. Takže srovnání stran:

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

Velikost síly H = síla osoby, která tlačí přepravku, pak Fx l = š x v.

Mechanická výhoda je číslo, které vyjadřuje násobení výsledků jednoduchého stroje vzhledem k síle nebo vzdálenosti posuvu. Pro nakloněnou rovinu je mechanické zesílení = l/h.

Účinnost nakloněné roviny je: Účinnost = šxv/vxd x 100 %

Pokud je deska hladká, je vstupní práce vykonaná Fxl stejná jako Hxl a stejná jako výstupní práce vykonaná nakloněnou rovinou š x v. Desky nakloněné roviny nejsou vždy dokonale hladké. Ve skutečnosti, když se přepravka pohybuje po nakloněné rovině, působí na přepravku třecí síla z prkna, která je v opačném směru, než je směr pohybu přepravky.

Třecí síla působí na rovinu tečnou k povrchu desky a základny přepravky. Síla použitá k vytlačení přepravky směrem nahoru o F proto musí působit proti síle H a třecí síle G. Potom aplikovaná síla F= H + G.

Čím větší je úhel sklonu nebo čím rovnější je nakloněná rovina, tím větší je síla H, které je třeba odolat, a tím obtížnější je tlačit přepravku nahoru. Na druhou stranu, čím menší je úhel sklonu nebo čím kratší je výška h od horního konce nakloněné desky, tím menší je síla H, které je třeba odolat, a tím snazší je tlačit přepravku nahoru.

Cíle na nakloněné rovině

Mezi cíle nakloněné roviny patří:

• Snížení podnikání
• Usnadněte si práci
• Urychlit práci

Příklady nakloněných rovin v životě

Nakloněné roviny lze skutečně vidět všude kolem v každodenním životě. Různé snahy jsou vyvíjeny pro přesun běžných předmětů shora dolů nebo naopak a jsou prováděny na šikmých plochách, aby to bylo jednodušší.

Pomocí nakloněné roviny je síla vyvíjená k tlačení předmětu menší než k jeho zvednutí, i když dráha, kterou urazí, je delší. Princip nakloněné roviny se využívá i u různých nástrojů a nástrojů jako hřebíky, sekery nebo nože. Následuje seznam příkladů nakloněných rovin v každodenním životě.

• Schody v domě nebo budově jsou vyrobeny z vrstev nebo vinutí. To se děje s cílem snížit styl a úsilí.
• Silnice v horských oblastech jsou vždy klikaté. Cílem je usnadnit průjezd vozidel.
• Používá se ke zvedání bubnu na nákladní automobil pomocí dřevěné desky, která je nakloněna. Využívá také princip nakloněné roviny.
• Nože jsou nástroje, které využívají princip nakloněné roviny.
• Šroubový závit má tvar, který připomíná kruhový žebřík, který se používá jako nakloněná rovina. To se provádí s cílem usnadnit přilepení šroubu.
• Hřebíky jsou nástroje na principu nakloněné roviny.
• Osy jsou také nástroje, které používají nakloněnou rovinu.
• Dláto je dalším příkladem nakloněné roviny.
• Zvedák je také příkladem principu nakloněné roviny, protože používá stejný princip jako šroub.
• Kater neboli fréza je příkladem jednoduchého stroje, který využívá principu nakloněné roviny.

Výhody a nevýhody nakloněných rovin

Nakloněná rovina má výhodu v tom, že můžeme menší silou přemístit zboží na větší místo. Výhoda nakloněné roviny závisí na délce základny nakloněné roviny a její výšce. Úhel sklonu roviny se stále zmenšuje, stále se zvětšuje nebo zmenšuje, síla síly, kterou je třeba vyvinout. Princip činnosti nakloněné roviny najdete také u několika nástrojů, například seker, nožů, dlát, šroubováků, šroubů atd.

Šroub je v podstatě nakloněná rovina omotaná kolem trubky. V nakloněné rovině je přímá síla ve vodorovné rovině nahrazena svislou „vztlakovou“ silou. Pomocí šroubu se rotační síla ve vodorovné rovině změní na svislou „zdvihací“ sílu.

Šroub je vlastně nakloněná rovina, která je omotaná kolem trubky tak, že vinutí je ve tvaru spirály. Vzdálenost mezi 2 vrcholy nebo vzdálenost mezi 2 závity šroubů se nazývá interval šroubů.

Mechanická výhoda šroubu je: 2vir/d. Mechanickou výhodu šroubu lze zvýšit snížením intervalu šroubu d a zvětšením stylu ramene šroubu r. Zkrácení intervalu šroubů však způsobí, že se šroub těžko otáčí nebo že se šroub těžko otáčí.

Mezi nástroje, které využívají princip šroubu, patří šroubové zvedáky, matice, šrouby, svěráky a další. Šroub se bude snadno otáčet, pokud je šroub potřete olejem, aby se snížilo tření.

Při otáčení vrutem do dřeva tlačí závit na dřevo. Síla odezvy ze dřeva tlačí závit šroubu zpět a u této metody se šroub pohybuje dolů, i když síla otáčení šroubu je v horizontální rovině. Šrouby jsou známé svým vysokým třením, proto se používají k uchycení věcí. Vrták je také nakloněná rovina.

Na rozdíl od jiných nakloněných rovin se v nástrojích pohybuje nástroj. Nakloněné roviny však mají i slabiny, konkrétně vzdálenost potřebná k přesunu zboží je větší

Porovnání nakloněné a klínové roviny

Klín má vlastně stejný princip jako nakloněná rovina. Rozdíl je v tom, že na nakloněné rovině se objekt pohybuje až do nakloněné roviny Nakloněná rovina je konstantní, zatímco v klínu se nakloněná rovina pohybuje skrz zboží. Navíc má klín dvojitou nakloněnou rovinu.

Klín vyrobený ze železa se používá ke štípání polen, korálů, řezání tvrdých předmětů, jako jsou podlahy a podobně. Čím tenčí je tvar klínu, tím snáze pronikne dřevem nebo tvrdými předměty, stejně jako bednami přes oblasti s malým úhlem sklonu.

Nakloněné roviny se běžně používají v řezacích zařízeních a často kombinují 2 nakloněné roviny ve formě klínu. Nástroje využívající princip klínu jsou sekery, hřebíky, dláta, trny, ždímačky pomerančů, pluhy, špendlíky a nože. V klínu se dopředný pohyb změní na štípací pohyb kolmý na čelo sekery. Zip je kombinací dvou spodních klínků k zavírání a horního klínku k rozepínání.

---

Příklad otázky na nakloněné rovině

Otázka 1

Pomocí desky dlouhé 4 metry pracovník vyvine sílu 1 250 N, aby krabici posunul ke stropu vysokém 2 metry. Kolik váží krabice?

Dokončení

Je známo

s = 15 m
F = 1250 N
h = 2 m

zeptal se

Hmotnost objektu???

Odpovědět

w/F = s/h
š/1250 N = 4m/2m
w/1250 N = 2
w = 2. 1250 N
w = 2500 N

Hmotnost předmětu je tedy 2500 N

---

otázka 2

Deska o délce 3,6 m se opírá o lůžko auta, které je 80 cm od země. Deska poslouží k vytlačení 90 kg přepravky ze země na postel auta. Jaká je mechanická výhoda a tah, pokud je gravitační zrychlení v tomto místě 10 m/s2?

Řešení:

Je známo :

s = 3,6 m

h = 80 cm = 0,8 m

m = 90 kg

g = 10 m/s2

KM = s/h

KM = 3,6m/0,8m

KM = 4,5

zeptal se

mechanické výhody???

Odpovědět

w/F = s/h

m.g/F = s/h

90 kg.(10 m/s2)/F = 3,6 m/0,8 m

900 N/F = 4,5

F = 900 N/4,5

F = 200 N

Tak, mechanická výhoda a přítlačná síla je 200 N

---

Otázka 3

Na nakloněné rovině o výšce 1 m a délce 5 m. Pokud je hmotnost předmětu, který se má pohybovat, 1 880 N, pak vypočítejte sílu potřebnou k pohybu předmětu!

Řešení:

Je známo

w = 1,880 N

s = 5 m

h = 1 m

Odpovězeno

w/F = s/h

1 880 N/F = 5 m/1 m

1,880 N/F = 5

F = 1880 N/5

F = 376 N

Tak, Síla potřebná k pohybu objektu je 376 N

---

Otázka 4

Objekt o hmotnosti 1800 N bude zvednut do výšky 2,5 m. Pokud je očekávaná mechanická výhoda 6, jaká je vzdálenost, kterou urazí předmět na nakloněné rovině, a jaká síla je potřebná k tlačení předmětu?

Řešení:

Je známo

w = 1800 N
h = 2,5 m
KM = 6

zeptal se

Power Style???

Odpovědět

KM = s/h
6 = s/2,5 m
s = 6. 2,5 m
s = 15 m

KM = w/F
6 = 1800 N/F
F = 1800 N/6
F = 300 N

Tak, Potřebná síla je 300 N

Otázka 5

Nakloněná rovina je 2 m vysoká a 4 m dlouhá. Pokud je hmotnost předmětu, který se má pohybovat, 1 660 N, pak vypočítejte sílu potřebnou k pohybu předmětu!

Je známo :

w = 1,660 N

s = 4 m

h = 2 m

Odpovědět :

w/F = s/h

1 660 N/F = 4 m/2 m

1. 660 N/F = 2

F = 1,660 N/2

F = 610 N

Otázka 6

Prkno o délce 2,4 m je opřeno o lůžko auta, které je 60 cm od země. Deska pak poslouží k vytlačení přepravky o hmotnosti 80 kg ze země na korbu auta. Vypočítejte mechanickou výhodu a tah, pokud je gravitační zrychlení v tomto místě 10 m/s² ?

Je známo :

s = 2,4 m

h = 60 cm = 0,6 m

m = 80 kg

g = 10 m/s²

Odpovědět :

KM = s/h

KM = 2,4 m/0,6 m

KM = 4

W/F = s/h

m g/F = s/h

80 kg. (10 m/s² ) / F = 2,4 m / 0,6 m

900 N/F = 4

F = 900 N/4

F = 225 N

O tom je recenze od Seputarjiwa.co.id Nakloněná rovina: Definice, vzorec, mechanické výhody a příklady otázek ,Doufejme, že to může zvýšit váš přehled a znalosti. Děkujeme za návštěvu a nezapomeňte si přečíst další články.