Plano inclinado: definición, fórmula, ventaja mecánica y preguntas de ejemplo

Plano inclinado: definición, fórmula, ventaja mecánica y preguntas de ejemplo - ¿Qué se entiende por plano inclinado y cómo calcular su física? En esta ocasión Seputar Ilmu.co.id hablará de ello y por supuesto de otras cosas que también lo abarcan. Veamos juntos la discusión en el artículo siguiente para entenderla mejor.

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Plano inclinado: definición, fórmula, ventaja mecánica y preguntas de ejemplo

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Un plano inclinado es una herramienta plana simple que consta de una superficie inclinada. Un plano inclinado es una superficie plana que forma un ángulo, que no es un ángulo perpendicular, con una superficie horizontal.

Los planos inclinados son un tipo de plano simple. Un plano simple es un dispositivo mecánico que puede cambiar la dirección o magnitud de algo. Trabajar en un plano inclinado se vuelve más fácil porque la superficie está inclinada. La fuerza de fricción en el plano inclinado también será menor de lo habitual.

Para mover un objeto muy pesado usando un plano inclinado, por supuesto tenemos que saber cuánto esfuerzo necesitamos.

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Fórmula del plano inclinado

La fórmula del plano inclinado se forma a partir de una combinación de fuerza, peso del objeto, altura y longitud del plano inclinado. Preste atención al siguiente esquema:

Matemáticamente, la fórmula para un plano inclinado es:

Información :

• Fk: Fuerza de potencia (N)
• s: Longitud del plano inclinado (m)
• W: Peso del objeto (N)
• h: Altura del plano inclinado (m)

Ventaja mecánica en planos inclinados

Los planos inclinados se utilizan comúnmente para mover artículos desde el piso a camiones (como cajas). Para que la caja se mueva hacia arriba, se debe empujar o tirar de ella con una fuerza de F. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza F, si la longitud del plano inclinado es s y la altura del camión desde el piso es h?

Ejemplos de planos inclinados son hilos, escaleras, cinceles, sierras, cuñas, cuchillos. El principio de funcionamiento de un plano inclinado se puede explicar de la siguiente manera: una caja que contiene un equipo tiene una masa de 200 kg o pesa aproximadamente 2000 N. La gravedad de la caja se dirige hacia abajo. Si la capacidad de una persona sólo puede levantar una carga de 500 N verticalmente hacia arriba, entonces para subir la caja al camión se necesitan 4 personas. Todo el peso del cofre recayó sobre las cuatro personas. Cada persona debe aplicar una fuerza de 500 N verticalmente hacia arriba.

El trabajo de subir la caja al camión se puede facilitar con una sola persona, si se utiliza un sencillo plano inclinado. El peso de la caja ya no recae enteramente sobre la persona que la levanta, sino que una parte cae sobre el plano inclinado.

Una tabla con longitud AB = l metros, el extremo A se coloca sobre el camión y el extremo B está en el suelo. El peso de la caja W = 2000 N está vertical hacia abajo. La fuerza ejercida por una persona para empujar la caja es F, su dirección es paralela al plano inclinado hacia arriba. La fuerza F es necesaria para resistir parte del peso de la caja H que se dirige hacia abajo paralela al plano inclinado. Otra parte del peso de la caja W, cae sobre un plano inclinado perpendicular T en dirección hacia abajo.

Si se requiere una fuerza hacia arriba F paralela al plano inclinado para empujar la caja, entonces debe haber una fuerza hacia abajo opuesta a la fuerza F. La fuerza que se opone a la fuerza F proviene de parte del peso de la caja W, cuya magnitud es H. Otra parte del peso de la caja, es decir, la fuerza T, presiona la tabla perpendicularmente hacia abajo, de modo que la tabla puede doblarse.

Planos inclinados, incluidos planos sencillos realizados para obtener mayor fuerza o multiplicar nuestras capacidades. Una caja que pesa 2000 N no puede ser levantada por una sola persona si se levanta verticalmente hacia arriba, pero puede ser empujada por una sola persona con la ayuda de un plano inclinado.

A lo largo del plano inclinado, la persona que empuja la caja hacia el extremo A desde el extremo B, realiza un trabajo igual a trabajo = F x l. Si la caja se levanta verticalmente desde C hasta el extremo A, entonces el trabajo realizado es W x h.

Esta ecuación también se puede obtener a partir de la similitud de triángulos. Un triángulo rectángulo que tiene un lado de longitud w x H es similar a un triángulo rectángulo ABC. Entonces la comparación de los lados:

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

La magnitud de la fuerza H = la fuerza de la persona que empuja la caja, entonces Fx l = w x h.

La ventaja mecánica es un número que expresa la multiplicación de los resultados de una máquina simple por la fuerza o la distancia de desplazamiento. Para un plano inclinado la ganancia mecánica es = l/h.

La eficiencia del plano inclinado es: Eficiencia = wxh/Hxl x 100 %

Si el tablero es liso, el trabajo de entrada realizado por Fxl es el mismo que Hxl y el mismo que el trabajo de salida realizado por el plano inclinado w x h. Los tableros planos inclinados no siempre son perfectamente lisos. De hecho, cuando una caja se mueve a lo largo de un plano inclinado, la caja experimenta una fuerza de fricción de la tabla, que está en la dirección opuesta a la dirección del movimiento de la caja.

La fuerza de fricción actúa sobre el plano tangente a la superficie del tablero y a la base de la caja. Por lo tanto, la fuerza aplicada por F para empujar la caja hacia arriba debe oponerse a la fuerza H y a la fuerza de fricción G. Entonces la fuerza aplicada F= H + G.

Cuanto mayor sea el ángulo de inclinación o más recto sea el plano inclinado, mayor será la fuerza H que debe resistirse y más difícil será empujar la caja hacia arriba. Por otro lado, cuanto menor sea el ángulo de inclinación o menor sea la altura h desde el extremo superior de la tabla inclinada, menor será la fuerza H que debe resistirse y más fácil será empujar la caja hacia arriba.

Objetivos del plano inclinado

Los objetivos del plano inclinado incluyen:

• Reducir el negocio
• Haz el trabajo más fácil
• Acelerar el trabajo

Ejemplos de planos inclinados en la vida

De hecho, los planos inclinados se pueden ver en todas partes en la vida cotidiana. Se hacen varios esfuerzos para mover elementos comunes de arriba a abajo o viceversa y se realizan en superficies inclinadas para hacerlo más fácil.

Con la ayuda de un plano inclinado, la fuerza que se ejerce para empujar un objeto es menor que para levantarlo, aunque el camino que recorre sea más largo. El principio del plano inclinado también se utiliza en diversas herramientas y útiles como clavos, hachas o cuchillos. La siguiente es una lista de ejemplos de planos inclinados en la vida cotidiana.

• Las escaleras de una casa o edificio están hechas de gradas o sinuosas. Esto se hace con el objetivo de reducir el estilo y el esfuerzo.
• Las carreteras en zonas montañosas siempre son sinuosas. Con ello se pretende facilitar el paso de los vehículos.
• Se utiliza para subir el tambor al camión mediante una tabla de madera inclinada. También utiliza el principio de un plano inclinado.
• Los cuchillos son herramientas que utilizan el principio de un plano inclinado.
• La rosca del tornillo tiene una forma que recuerda a una escalera circular que se utiliza como plano inclinado. Esto se hace con el objetivo de facilitar que el tornillo se pegue.
• Los clavos son herramientas con un principio de plano inclinado.
• Las hachas son también herramientas que utilizan un plano inclinado.
• Un cincel es otro ejemplo de plano inclinado.
• El gato también es un ejemplo del principio del plano inclinado porque utiliza el mismo principio que el tornillo.
• Kater o cortadora es un ejemplo de máquina simple que utiliza el principio de un plano inclinado.

Ventajas y desventajas de los planos inclinados

El plano inclinado tiene la ventaja de que podemos mover mercancías a un lugar más grande con una fuerza menor. La ventaja de un plano inclinado depende de la longitud de la base del plano inclinado y de su altura. El ángulo de inclinación del avión sigue haciéndose menor, sigue aumentando o disminuyendo la fuerza de la fuerza que se debe realizar. También puedes encontrar el principio de funcionamiento de un plano inclinado en varias herramientas, por ejemplo hachas, cuchillos, cinceles, destornilladores, tornillos, etc.

El tornillo es básicamente un plano inclinado enrollado alrededor del tubo. En un plano inclinado, la fuerza recta en el plano horizontal se reemplaza por una fuerza vertical de "elevación". Con un tornillo, la fuerza de rotación en el plano horizontal se cambia a una fuerza de "elevación" vertical.

El tornillo es en realidad un plano inclinado que se enrolla alrededor de un tubo de modo que el devanado tiene forma de espiral. La distancia entre 2 picos o la distancia entre 2 roscas de tornillo se llama intervalo de tornillo.

La ventaja mecánica del tornillo es: 2vir/d. La ventaja mecánica del tornillo se puede aumentar reduciendo el intervalo del tornillo d y ampliando el estilo del brazo del tornillo r. Sin embargo, reducir el intervalo entre tornillos hace que sea difícil girar el tornillo o que resulte pesado para girar.

Las herramientas que utilizan el principio del tornillo incluyen gatos de tornillo, tuercas, pernos, prensas y otros. El tornillo será fácil de girar si se cepilla con aceite para reducir la fricción.

Cuando se gira un tornillo para madera, la rosca del tornillo empuja contra la madera. Una fuerza de respuesta de la madera empuja hacia atrás la rosca del tornillo y en este método el tornillo se mueve hacia abajo aunque la fuerza al girarlo esté en el plano horizontal. Los tornillos son conocidos por su alta fricción, razón por la cual se utilizan para sujetar cosas. Un taladro es también plano inclinado.

A diferencia de otros planos inclinados, en las herramientas es la herramienta la que se mueve. Sin embargo, los planos inclinados también tienen debilidades: la distancia necesaria para mover mercancías es mayor.

Comparación de planos inclinados y en cuña

En realidad, una cuña tiene el mismo principio que un plano inclinado. La diferencia es que en un plano inclinado, el objeto se mueve hasta el plano inclinado. El plano inclinado es constante, mientras que en una cuña el plano inclinado se mueve a través de bienes. Además, la cuña tiene un doble plano inclinado.

Una cuña hecha de hierro se utiliza para partir troncos, corales, cortar objetos duros como pisos, etc. Cuanto más fina sea la forma de una cuña, más fácil será atravesar madera u objetos duros, así como cajas, a través de zonas con un pequeño ángulo de inclinación.

Los planos inclinados se utilizan habitualmente en equipos de corte y, a menudo, combinan 2 planos inclinados en forma de cuña. Las herramientas que utilizan el principio de cuña son hachas, clavos, cinceles, espinas, exprimidores de naranjas, arados, alfileres y cuchillos. En una cuña, el movimiento hacia adelante se cambia a un movimiento de división perpendicular a la cara del hacha. Una cremallera es una combinación de dos cuñas inferiores para cerrar y una cuña superior para abrir.

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Ejemplo de pregunta sobre plano inclinado

Pregunta 1

Usando una tabla de 4 metros de largo, el trabajador ejerce una fuerza de 1250 N para mover la caja hasta el techo que tiene 2 metros de altura. ¿Cuanto pesa la caja?

Terminación

Es conocida

s = 15 metros
F = 1.250 norte
h = 2 metros

Preguntó

Peso del objeto???

Respuesta

a/F = s/h
con 1250 N = 4m/2m
con 1250 N = 2
w = 2. 1250 norte
w = 2500 N

Entonces el peso del objeto es 2500 N.

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Pregunta 2

Una tabla de 3,6 m de largo está apoyada contra la plataforma del automóvil, que está a 80 cm del suelo. La tabla se utilizará para empujar una caja de 90 kg desde el suelo hasta la plataforma del coche. ¿Cuál es la ventaja mecánica y el empuje si la aceleración debida a la gravedad en ese lugar es de 10 m/s2?

Solución:

Es conocida :

s = 3,6 metros

altura = 80 cm = 0,8 m

metro = 90 kilos

g = 10m/s2

KM = s/h

Kilómetros = 3,6 m/0,8 m

kilómetros = 4,5

Preguntó

ventajas mecanicas???

Respuesta

a/F = s/h

mg/F = s/h

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

900 N/F = 4,5

F = 900N/4,5

F = 200 N

Entonces, La ventaja mecánica y la fuerza de empuje son 200 N.

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Pregunta 3

En un plano inclinado con una altura de 1 m y una longitud de 5 m. Si el peso del objeto a mover es de 1.880 N, ¡calcule la fuerza necesaria para mover el objeto!

Solución:

Es conocida

w = 1.880 norte

s = 5 metros

h = 1 metro

Contestada

a/F = s/h

1.880 N/F = 5 m/1 m

1.880 N/F = 5

F = 1.880N/5

F = 376 norte

Entonces, La fuerza necesaria para mover el objeto es 376 N.

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Pregunta 4

Un objeto que pesa 1800 N se eleva a una altura de 2,5 m. Si la ventaja mecánica esperada es 6, ¿cuál es la distancia recorrida por el objeto en el plano inclinado y la fuerza necesaria para empujarlo?

Solución:

Es conocida

w = 1.800 N
altura = 2,5 m
kilómetros = 6

Preguntó

Estilo de poder???

Respuesta

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

KM = con/F
6 = 1.800 N/F
F = 1.800N/6
F = 300 N

Entonces, La fuerza requerida es 300 N.

Pregunta 5

Un plano inclinado tiene 2 m de alto y 4 m de largo. Si el peso del objeto a mover es de 1660 N, ¡calcule la fuerza necesaria para mover el objeto!

Es conocida :

w = 1.660 norte

s = 4 metros

h = 2 metros

Respuesta :

a/F = s/h

1.660 N/F = 4 m/2 m

1. 660 N/F = 2

F = 1.660 N/ 2

F = 610 norte

Pregunta 6

Una tabla de 2,4 m de largo está apoyada contra la plataforma de un automóvil que está a 60 cm del suelo. Luego, la tabla se utilizará para empujar una caja con una masa de 80 kg desde el suelo hasta la plataforma del automóvil. Calcule la ventaja mecánica y el empuje si la aceleración debida a la gravedad en ese lugar es de 10 m/s² ?

Es conocida :

s = 2,4m

altura = 60 cm = 0,6 m

metro = 80 kilos

gramo = 10 m/s²

Respuesta :

KM = s/h

Kilómetros = 2,4 m/0,6 m

kilómetros = 4

W/F = s/h

metro. g/F = s/h

80 kilogramos. (10 m/s² ) / F = 2,4 m/ 0,6 m

900 N/F = 4

F=900N/4

F = 225 norte

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