Ferde sík: meghatározás, képlet, mechanikai előny és példakérdések

Ferde sík: meghatározás, képlet, mechanikai előny és példakérdések - Mit értünk ferde sík alatt, és hogyan kell kiszámítani a fizikáját? Ebből az alkalomból a Seputar Ilmu.co.id beszél róla és természetesen másokról is, amelyek szintén foglalkoznak vele. Nézzük meg együtt a vitát az alábbi cikkben, hogy jobban megértsük

---

Ferde sík: meghatározás, képlet, mechanikai előny és példakérdések

---

A ferde sík egy egyszerű síkszerszám, amely ferde felületből áll. A ferde sík olyan sík felület, amely a vízszintes felülettel bezárt szöget zár be, amely nem merőleges.

A ferde síkok az egyszerű síkok egyik fajtája. Az egyszerű sík olyan mechanikus eszköz, amely képes megváltoztatni valaminek az irányát vagy nagyságát.A ferde síkon való munka könnyebbé válik, mert a felület lejtős. A ferde síkon a súrlódási erő is kisebb lesz a szokásosnál.

Egy nagyon nehéz tárgy ferde sík segítségével történő mozgatásához természetesen tudnunk kell, mekkora erőfeszítésre van szükségünk.

---

Ferde síkú képlet

A ferde sík képlet az erő, a tárgy súlya, a ferde sík magassága és hossza kombinációjából jön létre. Ügyeljen a következő sémára:

Matematikailag a ferde sík képlete a következő:

Információ:

• Fk: Erőerő (N)
• s: a ferde sík hossza (m)
• W: A tárgy súlya (N)
• h: a ferde sík magassága (m)

Mechanikai előny ferde síkokon

A ferde síkokat általában tárgyak (például ládák) padlóról teherautóra való mozgatására használják. Ahhoz, hogy a láda felfelé tudjon mozogni, F erővel kell tolni vagy húzni. Mekkora az F erő, ha a ferde sík hossza s és a teherautó magassága a padlótól h?

A ferde síkok például a cérnák, létrák, vésők, fűrészek, ékek, kések. A ferde sík működési elve a következőképpen magyarázható: egy berendezést tartalmazó láda tömege 200 kg vagy körülbelül 2000 N. A láda gravitációja lefelé irányul. Ha egy személy csak 500 N terhelést tud függőlegesen felfelé emelni, akkor a láda teherautóra történő emeléséhez 4 ember szükséges. A láda teljes súlya a négy emberre nehezedett. Mindenkinek 500 N erőt kell kifejtenie függőlegesen felfelé.

A láda teherautóra emelésének munkája egyszerű ferde sík használata esetén egyetlen emberrel is könnyebbé válik. A láda súlya már nem teljes egészében a ládát emelő személyre, hanem egy része a ferde síkra esik.

Egy AB = l méter hosszú deszkát, az A végét a teherautóra kell helyezni, a B végét pedig a földre kell helyezni. A W = 2000 N láda súlya lefelé függőleges. Az ember által a láda tolására kifejtett erő F, iránya párhuzamos a felfelé lejtő síkkal. Az F erő szükséges ahhoz, hogy ellenálljon a H láda súlyának egy részének, amely a ferde síkkal párhuzamosan lefelé irányul. A W láda súlyának egy másik része egy merőlegesen ferde T síkra esik lefelé.

Ha a ferde síkkal párhuzamosan F felfelé irányuló erő szükséges a láda tolásához, akkor az F erővel ellentétes lefelé irányuló erőnek kell lennie. Az F erővel ellentétes erő a W láda súlyának egy részéből származik, amelynek nagysága H. A láda súlyának egy másik része, nevezetesen a T erő, merőlegesen lefelé nyomja a táblát, így a tábla meg tud hajolni.

Ferde síkok, beleértve az egyszerű síkokat is, amelyek nagyobb erő kifejtésére vagy képességeink megsokszorozására készültek. A 2000 N súlyú ládát függőlegesen felfelé emelve egy ember nem tudja megemelni, ferde sík segítségével viszont egy ember tolhatja.

A ferde sík mentén az a személy, aki a ládát az A végére tolja a B végétől, az = F x l munkával egyenlő munkát végez. Ha a ládát függőlegesen felfelé emeljük C-tól A végig, akkor az elvégzett munka Szé x h.

Ezt az egyenletet a háromszögek hasonlóságából is megkaphatjuk. A w x H oldalhosszúságú derékszögű háromszög hasonló egy ABC derékszögű háromszöghöz. Tehát az oldalak összehasonlítása:

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

Az erő nagysága H = a ládát toló személy ereje, ekkor Fx l = w x h.

A mechanikai előny egy olyan szám, amely egy egyszerű gép eredményének az erőhöz vagy az elmozdulási távolsághoz viszonyított szorzatát fejezi ki. Ferde sík esetén a mechanikai erősítés = l/h.

A ferde sík hatásfoka: Hatásfok = szxh/maxl x 100 %

Ha a tábla sima, az Fxl által végzett bemeneti munka megegyezik a Hxl-lel, és megegyezik a w x h ferde sík által végzett kimeneti munkával. A ferde sík táblák nem mindig tökéletesen simaak. Valójában, amikor egy láda egy ferde síkban mozog, a láda súrlódási erőt tapasztal a deszkából, amely a láda mozgási irányával ellentétes irányú.

A súrlódási erő a tábla felületét és a láda alapját érintő síkra hat. Ezért annak az erőnek, amelyet a láda F által felfelé tolására kifejt, szembe kell néznie a H erővel és a G súrlódási erővel. Ekkor az alkalmazott erő F= H + G.

Minél nagyobb a dőlésszög vagy minél egyenesebb a ferde sík, annál nagyobb a H erőnek ellenállni, és annál nehezebb a ládát felfelé tolni. Másrészt minél kisebb a dőlésszög, vagy minél kisebb a h magasság a ferde deszka felső végétől, annál kisebb H erővel kell ellenállni, és annál könnyebben lehet felfelé tolni a ládát.

Ferde síkú célkitűzések

A ferde sík céljai a következők:

• Vállalkozás csökkentése
• Könnyítse meg a munkát
• Gyorsítsa fel a munkát

Példák ferde síkokra az életben

A ferde síkok valójában mindenhol láthatók a mindennapi életben. Különféle erőfeszítéseket tesznek a közönséges tárgyak fentről lefelé mozgatására, vagy fordítva, és lejtős felületeken végzik el, hogy megkönnyítsék.

A ferde sík segítségével a tárgy lökésére kifejtett erő kisebb, mint a felemelésére, annak ellenére, hogy az út hosszabb. A ferde sík elvét különféle szerszámoknál és szerszámoknál is alkalmazzák, mint például szögek, fejszék vagy kések. Az alábbiakban felsoroljuk a ferde síkok példáit a mindennapi életben.

• A házban vagy épületben lévő lépcsők szintekből vagy tekercsekből készülnek. Ennek célja a stílus és az erőfeszítés csökkentése.
• A hegyvidéki utak mindig kanyargósak. Ennek célja, hogy a járművek könnyebben haladjanak át az úton.
• A dob felemelésére szolgál a teherautóra egy megdöntött fadeszkával. A ferde sík elvét is használja.
• A kések olyan eszközök, amelyek a ferde sík elvét használják.
• A csavarmenet alakja egy kör alakú létrához hasonlít, amelyet ferde síkként használnak. Ez azzal a céllal történik, hogy a csavar könnyebben tapadjon.
• A szögek ferde sík elvű eszközök.
• A tengelyek olyan eszközök is, amelyek ferde síkot használnak.
• A véső egy másik példa a ferde síkra.
• Az emelő is egy példa a ferde sík elvére, mert ugyanazt az elvet használja, mint a csavar.
• Kater vagy vágó egy példa egy egyszerű gépre, amely a ferde sík elvét használja.

A ferde síkok előnyei és hátrányai

A ferde síknak megvan az az előnye, hogy kisebb erővel nagyobb helyre tudunk szállítani árut. A ferde sík előnye a ferde sík alap hosszától és magasságától függ. A sík dőlésszöge tovább csökken, egyre kisebb-nagyobb, az erő, amit ki kell vinni. A ferde sík működési elvét több szerszámban is megtalálhatja, például fejszékben, késben, vésőben, csavarhúzóban, csavarban stb.

A csavar alapvetően egy ferde sík, amely a cső köré tekeredett. Ferde síkban a vízszintes síkban fellépő egyenes erőt függőleges "emelő" erő váltja fel. Egy csavarral a vízszintes síkban a forgatóerőt függőleges "emelő" erővé változtatjuk.

A csavar valójában egy ferde sík, amelyet egy cső köré tekernek úgy, hogy a tekercselés spirál alakú legyen. A 2 csúcs távolságát vagy a 2 csavarmenet közötti távolságot csavarintervallumnak nevezzük.

A csavar mechanikai előnye: 2vir/d. A csavar mechanikai előnye növelhető a d csavarintervallum csökkentésével és az r csavarkar stílusának növelésével. A csavarok közötti intervallum csökkentése azonban azt okozza, hogy a csavar nehezen forgatható, vagy a csavar nehezen forgatható.

A csavaros elvet használó eszközök közé tartoznak a csavaremelők, anyák, csavarok, satuk és mások. A csavar könnyen elforgatható, ha a csavart olajjal megkenjük a súrlódás csökkentése érdekében.

Amikor egy facsavart elfordítanak, a csavarmenet nekinyomódik a fának. A fa válaszereje visszaszorítja a csavarmenetet, és ennél a módszernél a csavar lefelé mozog, még akkor is, ha a csavar forgatóereje vízszintes síkban van. A csavarok nagy súrlódásukról ismertek, ezért is használják tárgyak rögzítésére. A fúró is ferde sík.

Más ferde síkokkal ellentétben a szerszámokban a szerszám az, ami mozog. A ferde síkoknak azonban vannak gyengeségei is, nevezetesen, hogy nagyobb az árumozgatáshoz szükséges távolság

Ferde és éksíkok összehasonlítása

Az éknek valójában ugyanaz az elve, mint a ferde síknak. A különbség az, hogy ferde síkon a tárgy a ferde síkig mozog A ferde sík állandó, míg az ékben a ferde sík áthalad áruk. Ezenkívül az éknek kettős ferde síkja van.

A vasból készült éket rönkök, korallok hasítására, kemény tárgyak, például padlók vágására használják. Minél vékonyabb egy ék alakja, annál könnyebben áthatol a fán vagy a kemény tárgyakon, valamint a kis dőlésszögű területeken keresztül a ládákon.

A ferde síkokat általában vágóberendezésekben használják, és gyakran 2 ferde síkot kombinálnak ék formájában. Az ékelvet alkalmazó eszközök a fejszék, szögek, vésők, tövisek, narancsfacsarók, ekék, csapok és kések. Az ékben az előre mozgás a tengely homloklapjára merőleges hasító mozgásra változik. A cipzár két alsó ék kombinációja a záráshoz és egy felső ék kombinációja a nyitáshoz.

---

Példa egy ferde sík kérdésre

1. kérdés

Egy 4 méter hosszú tábla segítségével a dolgozó 1250 N erőt fejt ki, hogy a dobozt a 2 méter magas mennyezetre mozgassa. Mennyi a doboz súlya?

Befejezés

Ismert

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

Kérdezte

Tárgy súlya???

Válasz

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

Tehát a tárgy súlya 2500 N

---

2. kérdés

Egy 3,6 m hosszú deszkát támasztunk az autó ágyához, amely 80 cm-re van a talajtól. A deszkával egy 90 kg-os ládát tolnak majd a földről az autó ágyára. Mi a mechanikai előnye és a tolóereje, ha a gravitációs gyorsulás azon a helyen 10 m/s2?

Megoldás:

Ismert :

s = 3,6 m

h = 80 cm = 0,8 m

m = 90 kg

g = 10 m/s2

KM = s/h

KM = 3,6 m/0,8 m

KM = 4,5

Kérdezte

mechanikai előnyök???

Válasz

w/F = s/óra

m.g/F = s/óra

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

Így, A mechanikai előny és a tolóerő 200 N

---

3. kérdés

1 m magas és 5 m hosszú ferde síkon. Ha a mozgatandó tárgy súlya 1880 N, akkor számítsa ki a tárgy elmozdításához szükséges erőt!

Megoldás:

Ismert

w = 1880 N

s = 5 m

h = 1 m

Válaszolt

w/F = s/óra

1880 N/F = 5 m/1 m

1880 N/F = 5

F = 1880 N/5

F = 376 N

Így, A tárgy mozgatásához szükséges erő 376 N

---

4. kérdés

Egy 1800 N tömegű objektumot 2,5 m magasra emelnek. Ha a várható mechanikai előny 6, akkor mekkora a tárgy által megtett út a ferde síkon, és mekkora erő szükséges a tárgy lökéséhez?

Megoldás:

Ismert

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

Kérdezte

Erős stílus???

Válasz

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

Így, A szükséges erő 300 N

5. kérdés

Egy ferde sík 2 m magas és 4 m hosszú. Ha a mozgatandó tárgy súlya 1660 N, akkor számítsa ki a tárgy elmozdításához szükséges erőt!

Ismert :

w = 1660 N

s = 4 m

h = 2 m

Válasz:

w/F = s/óra

1660 N/F = 4 m/2 m

1. 660 N/F = 2

F = 1660 N/2

F = 610 N

6. kérdés

Egy 2,4 m hosszú deszkát a talajtól 60 cm-re fekvő autóágyhoz támasztunk. A deszkával ezután egy 80 kg tömegű ládát tolnak a földről az autó ágyára. Számítsa ki a mechanikai előnyt és a tolóerőt, ha a gravitációs gyorsulás azon a helyen 10 m/s² ?

Ismert :

s = 2,4 m

h = 60 cm = 0,6 m

m = 80 kg

g = 10 m/s²

Válasz:

KM = s/h

KM = 2,4 m/0,6 m

KM = 4

W/F = s/h

m. g/F = s/óra

80 kg. (10 m/s² ) / F = 2,4 m/ 0,6 m

900 N/F = 4

F = 900 N/4

F = 225 N

Erről szól a Seputarjiwa.co.id áttekintése Ferde sík: meghatározás, képlet, mechanikai előny és példakérdések ,Remélhetőleg bővítheti belátását és tudását. Köszönjük látogatását, és ne felejtsen el elolvasni más cikkeket sem.