Plan incliné: définition, formule, avantage mécanique et exemples de questions

Plan incliné: définition, formule, avantage mécanique et exemples de questions - Qu'entend-on par plan incliné et comment calculer sa physique? A cette occasion, Seputar Ilmu.co.id en discutera et bien sûr d'autres choses qui le couvrent également. Regardons ensemble la discussion dans l'article ci-dessous pour mieux la comprendre

---

Plan incliné: définition, formule, avantage mécanique et exemples de questions

---

Un plan incliné est un simple outil plan constitué d’une surface inclinée. Un plan incliné est une surface plane qui présente un angle, qui n'est pas un angle perpendiculaire, par rapport à une surface horizontale.

Les plans inclinés sont un type de plan simple. Un simple avion est un dispositif mécanique qui peut changer la direction ou l'ampleur de quelque chose. Le travail sur un plan incliné devient plus facile car la surface est en pente. La force de frottement sur le plan incliné sera également moindre que d’habitude.

Pour déplacer un objet très lourd à l’aide d’un plan incliné, il faut bien sûr connaître l’effort nécessaire.

---

Formule du plan incliné

La formule du plan incliné est formée d’une combinaison de force, de poids de l’objet, de hauteur et de longueur du plan incliné. Faites attention au schéma suivant :

Mathématiquement, la formule d'un plan incliné est :

Information :

• Fk: force de puissance (N)
• s: Longueur du plan incliné (m)
• W: Poids de l'objet (N)
• h: Hauteur du plan incliné (m)

Avantage mécanique sur les plans inclinés

Les plans inclinés sont couramment utilisés pour déplacer des objets du sol vers des camions (tels que des caisses). Pour que la caisse puisse monter, elle doit être poussée ou tirée avec une force de F. Quelle est la grandeur de la force F, si la longueur du plan incliné est s et la hauteur du camion par rapport au sol est h ?

Des exemples de plans inclinés sont les fils, les échelles, les ciseaux, les scies, les cales, les couteaux. Le principe de fonctionnement d'un plan incliné peut s'expliquer ainsi: une caisse contenant du matériel a une masse de 200 kg soit environ 2000 N. La gravité de la caisse est dirigée vers le bas. Si la capacité d'une seule personne ne peut soulever qu'une charge de 500 N verticalement vers le haut, alors pour soulever la caisse sur le camion, 4 personnes sont nécessaires. Tout le poids de la poitrine tomba sur les quatre personnes. Chaque personne doit appliquer une force de 500 N verticalement vers le haut.

Le travail de levage de la caisse sur le camion peut être facilité par une seule personne, si vous utilisez un simple plan incliné. Le poids de la caisse ne repose plus entièrement sur celui qui soulève la caisse, mais une partie retombe sur le plan incliné.

Une planche de longueur AB = l mètres, l'extrémité A est posée sur le camion et l'extrémité B est au sol. Le poids de la caisse W = 2000 N est vertical vers le bas. La force exercée par une personne pour pousser la caisse est F, sa direction est parallèle au plan incliné vers le haut. La force F est nécessaire pour résister à une partie du poids de la caisse H qui est dirigé vers le bas parallèlement au plan incliné. Une autre partie du poids de la caisse W tombe sur un plan incliné perpendiculaire T vers le bas.

Si une force ascendante F est nécessaire parallèlement au plan incliné pour pousser la caisse, alors il doit y avoir une force descendante opposée à la force F. La force s'opposant à la force F provient d'une partie du poids de la caisse W, dont la grandeur est H. Une autre partie du poids de la caisse, à savoir la force T, presse la planche perpendiculairement vers le bas, de sorte qu'elle puisse se plier.

Avions inclinés, y compris les avions simples conçus pour obtenir une plus grande force ou multiplier nos capacités. Une caisse pesant 2000 N ne peut pas être soulevée par une seule personne si elle est soulevée verticalement vers le haut, mais peut être poussée par une seule personne à l'aide d'un plan incliné.

Le long du plan incliné, la personne qui pousse la caisse de l'extrémité A à l'extrémité B effectue un travail égal à travail = F x l. Si la caisse est soulevée verticalement vers le haut de C jusqu'à l'extrémité A, alors le travail effectué est de L x h.

Cette équation peut également être obtenue à partir de la similitude des triangles. Un triangle rectangle contenant un côté de longueur l x H est similaire à un triangle rectangle ABC. Donc la comparaison des côtés :

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

L'ampleur de la force H = la force de la personne poussant la caisse, alors Fx l = l x h.

L'avantage mécanique est un nombre qui exprime la multiplication des résultats d'une machine simple sur la force ou la distance de déplacement. Pour un plan incliné le gain mécanique est = l/h.

Le rendement du plan incliné est: Rendement = lxh/Hxl x 100 %

Si la planche est lisse, le travail d'entrée effectué par Fxl est le même que celui de Hxl et le même que le travail de sortie effectué par le plan incliné w x h. Les planches inclinées ne sont pas toujours parfaitement lisses. En fait, lorsqu’une caisse se déplace le long d’un plan incliné, la caisse subit une force de friction de la part de la planche, qui est dans le sens opposé au sens de déplacement de la caisse.

La force de frottement agit sur le plan tangent à la surface de la planche et à la base de la caisse. Ainsi, la force appliquée pour pousser la caisse vers le haut de F doit s’opposer à la force H et à la force de frottement G. Alors la force appliquée F= H + G.

Plus l'angle d'inclinaison est grand ou plus le plan incliné est droit, plus la force H à laquelle il faut résister est grande et plus il est difficile de pousser la caisse vers le haut. En revanche, plus l'angle d'inclinaison est petit ou plus la hauteur h à partir de l'extrémité supérieure de la planche inclinée est faible, plus la force H à laquelle il faut résister est faible et plus il est facile de pousser la caisse vers le haut.

Objectifs du plan incliné

Les objectifs du plan incliné comprennent :

• Réduire les affaires
• Facilitez le travail
• Accélérer le travail

Exemples de plans inclinés dans la vie

Les avions inclinés peuvent en fait être vus partout dans la vie de tous les jours. Divers efforts sont déployés pour déplacer des objets ordinaires de haut en bas ou vice versa et sont effectués sur des surfaces en pente pour faciliter la tâche.

À l’aide d’un plan incliné, la force exercée pour pousser un objet est plus faible que pour le soulever, même si le chemin parcouru est plus long. Le principe du plan incliné est également utilisé dans divers outils et outils tels que des clous, des haches ou des couteaux. Voici une liste d’exemples de plans inclinés dans la vie quotidienne.

• Les escaliers d'une maison ou d'un bâtiment sont constitués de niveaux ou de colimaçons. Ceci est fait dans le but de réduire le style et les efforts.
• Les routes des zones montagneuses sont toujours sinueuses. L’objectif est de faciliter le passage des véhicules sur la route.
• Permet de soulever le fût sur le camion à l'aide d'une planche de bois inclinée. Il utilise également le principe d'un plan incliné.
• Les couteaux sont des outils qui utilisent le principe d'un plan incliné.
• Le filetage a une forme qui ressemble à une échelle circulaire utilisée comme plan incliné. Ceci est fait dans le but de faciliter le collage de la vis.
• Les clous sont des outils fonctionnant selon le principe du plan incliné.
• Les axes sont également des outils qui utilisent un plan incliné.
• Un ciseau est un autre exemple de plan incliné.
• Le vérin est également un exemple du principe du plan incliné car il reprend le même principe que la vis.
• Kater ou cutter est un exemple de machine simple qui utilise le principe d'un plan incliné.

Avantages et inconvénients des plans inclinés

Le plan incliné présente l’avantage de pouvoir déplacer des marchandises vers un endroit plus grand avec une force moindre. L’avantage d’un plan incliné dépend de la longueur de la base du plan incliné et de sa hauteur. L'angle d'inclinaison de l'avion continue de diminuer, il continue de devenir plus grand ou plus petit, la force qui doit être exercée. On retrouve également le principe de fonctionnement d'un plan incliné dans plusieurs outils, par exemple des haches, des couteaux, des burins, des tournevis, des vis, etc.

La vis est essentiellement un plan incliné enroulé autour du tube. Dans un plan incliné, la force droite dans le plan horizontal est remplacée par une force verticale de « portance ». Avec une vis, la force de rotation dans le plan horizontal est transformée en force de « levage » verticale.

La vis est en fait un plan incliné qui s'enroule autour d'un tube de manière à ce que l'enroulement ait la forme d'une spirale. La distance entre 2 pics ou la distance entre 2 pas de vis est appelée intervalle de vis.

L'avantage mécanique de la vis est: 2vir/d. L'avantage mécanique de la vis peut être augmenté en réduisant l'intervalle de vis d et en agrandissant le style de bras de vis r. Cependant, la réduction de l'intervalle entre les vis rend la vis difficile à tourner ou lourde à tourner.

Les outils qui utilisent le principe de la vis comprennent les vérins à vis, les écrous, les boulons, les étaux et autres. La vis sera facile à tourner si elle est brossée avec de l'huile pour réduire la friction.

Lorsqu'une vis à bois est tournée, le filetage de la vis pousse contre le bois. Une force de réponse du bois repousse le filetage de la vis et dans cette méthode, la vis descend même si la force de rotation de la vis est dans le plan horizontal. Les vis sont connues pour leur friction élevée, c'est pourquoi elles sont utilisées pour fixer des objets. Une perceuse est aussi un plan incliné.

Contrairement aux autres plans inclinés, dans les outils, c'est l'outil qui se déplace. Cependant, les plans inclinés présentent également des faiblesses, à savoir que la distance nécessaire pour déplacer les marchandises est plus grande.

Comparaison des plans inclinés et compensés

Une cale a en fait le même principe qu’un plan incliné. La différence est que sur un plan incliné, l'objet se déplace jusqu'au plan incliné. Le plan incliné est constant, alors que dans un coin, le plan incliné se déplace à travers marchandises. De plus, la cale présente un double plan incliné.

Une cale en fer est utilisée pour fendre des bûches, du corail, couper des objets durs tels que des sols, etc. Plus la forme d'une cale est fine, plus il est facile de pénétrer dans le bois ou les objets durs, ainsi que dans les caisses, à travers des zones présentant un petit angle d'inclinaison.

Les plans inclinés sont couramment utilisés dans les équipements de coupe et combinent souvent 2 plans inclinés sous la forme d'un coin. Les outils qui utilisent le principe du coin sont les haches, les clous, les burins, les épines, les presse-oranges, les charrues, les épingles et les couteaux. Dans un coin, le mouvement vers l'avant est transformé en un mouvement de fendage perpendiculaire à la face de la hache. Une fermeture éclair est une combinaison de deux cales inférieures pour fermer et d’une cale supérieure pour ouvrir.

---

Exemple de question sur un plan incliné

question 1

A l'aide d'une planche de 4 mètres de long, l'ouvrier exerce une force de 1 250 N pour déplacer la caisse jusqu'au plafond de 2 mètres de hauteur. Combien pèse la boîte ?

Achèvement

Est connu

s = 15 m
F = 1 250 N
h = 2 m

Demandé

Poids de l'objet ???

Répondre

w/F = s/h
avec 1250 N = 4 m/2 m
avec 1250 N = 2
w = 2. 1250N
w = 2 500 N

Le poids de l'objet est donc de 2500 N

---

question 2

Une planche de 3,6 m de long est calée contre le plateau de la voiture qui se trouve à 80 cm du sol. La planche servira à pousser une caisse de 90 kg du sol jusqu'au plateau de la voiture. Quel est l'avantage mécanique et la poussée si l'accélération due à la gravité à cet endroit est de 10 m/s2 ?

Solution:

Est connu :

s = 3,6 m

h = 80 cm = 0,8 m

m = 90 kg

g = 10m/s2

KM = s/h

KM = 3,6 m/0,8 m

KM = 4,5

Demandé

avantages mécaniques ???

Répondre

w/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 = 900 N/4,5

F = 200N

Donc, l'avantage mécanique et la force de poussée sont de 200 N

---

question 3

Sur un plan incliné d'une hauteur de 1 m et d'une longueur de 5 m. Si le poids de l'objet à déplacer est de 1 880 N, calculez alors la force nécessaire pour déplacer l'objet !

Solution:

Est connu

w = 1 880 N

s = 5 m

h = 1 m

Répondu

w/F = s/h

1 880 N/F = 5 m/1 m

1 880 N/F = 5

F = 1 880 N/5

F = 376N

Donc, La force nécessaire pour déplacer l'objet est de 376 N

---

Question 4

Un objet pesant 1800 N sera élevé à une hauteur de 2,5 m. Si l'avantage mécanique attendu est de 6, quelle est la distance parcourue par l'objet sur le plan incliné et la force nécessaire pour pousser l'objet ?

Solution:

Est connu

w = 1 800 N
h = 2,5 m
KM = 6

Demandé

Style de puissance ???

Répondre

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

KM = avec F
6 = 1 800 N/F
F = 1 800 N/6
F = 300N

Donc, La force requise est de 300 N

Question 5

Un plan incliné mesure 2 m de haut et 4 m de long. Si le poids de l'objet à déplacer est de 1 660 N, calculez alors la force nécessaire pour déplacer l'objet !

Est connu :

w = 1 660 N

s = 4 m

h = 2 m

Répondre :

w/F = s/h

1 660 N/F = 4 m/2 m

1. 660 N/F = 2

F = 1 660N/ 2

F = 610N

Question 6

Une planche de 2,4 m de long est adossée à un plateau de voiture situé à 60 cm du sol. La planche servira ensuite à pousser une caisse d'une masse de 80 kg du sol jusqu'au plateau de la voiture. Calculez l'avantage mécanique et la poussée si l'accélération due à la gravité à cet endroit est de 10 m/s² ?

Est connu :

s = 2,4 m

h = 60 cm = 0,6 m

m = 80 kg

g = 10 m/s²

Répondre :

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 = 900N/4

F = 225N

C'est l'avis de Seputarjiwa.co.id à propos de Plan incliné: définition, formule, avantage mécanique et exemples de questions ,J'espère que cela pourra accroître votre perspicacité et vos connaissances. Merci de votre visite et n'oubliez pas de lire les autres articles.