Płaszczyzna nachylona: definicja, wzór, przewaga mechaniczna i przykładowe pytania

Płaszczyzna nachylona: definicja, wzór, przewaga mechaniczna i przykładowe pytania - Co oznacza płaszczyzna pochyła i jak obliczyć jej fizykę? Przy tej okazji Seputar Ilmu.co.id omówi to i oczywiście inne kwestie, które również go obejmują. Przyjrzyjmy się wspólnie dyskusji w poniższym artykule, aby lepiej ją zrozumieć

---

Płaszczyzna nachylona: definicja, wzór, przewaga mechaniczna i przykładowe pytania

---

Płaszczyzna nachylona to proste narzędzie płaskie składające się z nachylonej powierzchni. Płaszczyzna nachylona to płaska powierzchnia, która ma kąt, który nie jest kątem prostopadłym, z powierzchnią poziomą.

Płaszczyzny pochyłe to jeden z typów prostych płaszczyzn. Prosta płaszczyzna to urządzenie mechaniczne, które może zmienić kierunek lub wielkość czegoś. Praca na pochyłej płaszczyźnie staje się łatwiejsza, ponieważ powierzchnia jest nachylona. Siła tarcia na pochyłej płaszczyźnie również będzie mniejsza niż zwykle.

Aby przenieść bardzo ciężki przedmiot za pomocą pochyłej płaszczyzny, musimy oczywiście wiedzieć, jakiego wysiłku potrzebujemy.

---

Wzór na nachyloną płaszczyznę

Wzór na płaszczyznę nachyloną tworzy się z kombinacji siły, ciężaru obiektu, wysokości i długości płaszczyzny nachylonej. Zwróć uwagę na następujący schemat:

Matematycznie wzór na płaszczyznę nachyloną wygląda następująco:

Informacja :

• Fk: Siła mocy (N)
• s: Długość pochyłej płaszczyzny (m)
• W: Waga przedmiotu (N)
• h: Wysokość pochyłej płaszczyzny (m)

Przewaga mechaniczna na pochyłych płaszczyznach

Do przenoszenia przedmiotów z podłogi na ciężarówki (takie jak skrzynie) powszechnie używa się pochyłych płaszczyzn. Aby skrzynia mogła przesunąć się w górę należy ją popchnąć lub pociągnąć z siłą F. Jaka jest wielkość siły F, jeśli długość pochyłej płaszczyzny wynosi s, a wysokość wózka od podłogi wynosi h?

Przykładami płaszczyzn nachylonych są nici, drabiny, dłuta, piły, kliny, noże. Zasadę działania pochyłej płaszczyzny można wyjaśnić w następujący sposób: skrzynia zawierająca sprzęt ma masę 200 kg lub waży około 2000 N. Ciężar skrzyni jest skierowany w dół. Jeżeli jedna osoba jest w stanie podnieść pionowo w górę ładunek o masie 500 N, to do podniesienia skrzyni na samochód potrzebne są 4 osoby. Cały ciężar skrzyni spadł na cztery osoby. Każda osoba musi przyłożyć siłę 500 N pionowo w górę.

Prace związane z podnoszeniem skrzyni na samochód ciężarowy mogą być łatwiejsze przy pomocy jednej osoby, jeśli użyje się prostej pochyłej płaszczyzny. Ciężar skrzynki nie spada już całkowicie na osobę podnoszącą skrzynię, ale część spada na pochyłą płaszczyznę.

Deska o długości AB = l metrów, koniec A jest umieszczony na ciężarówce, a koniec B na ziemi. Ciężar skrzyni W = 2000 N jest skierowany pionowo w dół. Siła wywierana przez osobę pchającą skrzynkę wynosi F, a jej kierunek jest równoległy do ​​nachylonej ku górze płaszczyzny. Siła F jest potrzebna, aby wytrzymać część ciężaru skrzyni H skierowanej w dół równolegle do pochyłej płaszczyzny. Kolejna część ciężaru skrzyni W spada na prostopadłą, nachyloną płaszczyznę T w kierunku do dołu.

Jeżeli do popchnięcia skrzynki wymagana jest siła F skierowana w górę, równolegle do pochyłej płaszczyzny, wówczas musi działać siła skierowana w dół, przeciwna sile F. Siła przeciwstawiająca się sile F pochodzi od części ciężaru skrzyni W, której wielkość wynosi H. Kolejna część ciężaru skrzyni, a mianowicie siła T, dociska deskę prostopadle do dołu, tak że deska może się wygiąć.

Płaszczyzny pochyłe, w tym proste płaszczyzny wykonane w celu uzyskania większej siły lub pomnożenia naszych możliwości. Skrzynia o ciężarze 2000 N nie może być podniesiona przez jedną osobę, jeśli jest podnoszona pionowo do góry, ale może być przez jedną osobę pchana za pomocą pochyłej płaszczyzny.

Wzdłuż pochyłej płaszczyzny osoba pchająca skrzynię do końca A od końca B wykonuje pracę równą pracy = F x l. Jeśli skrzynię podniesie się pionowo w górę od C do końca A, wówczas wykonana praca wyniesie szer. x wys.

Równanie to można również wyprowadzić z podobieństwa trójkątów. Trójkąt prostokątny o boku w x H jest podobny do trójkąta prostokątnego ABC. Zatem porównanie boków:

wys./sz. = wys./dł. = wys. x l = wys.

Wartość siły H = siła osoby pchającej skrzynię, a następnie Fx l = w x h.

Przewaga mechaniczna to liczba wyrażająca pomnożenie wyników prostej maszyny w stosunku do siły lub drogi przemieszczenia. Dla pochyłej płaszczyzny zysk mechaniczny wynosi = l/h.

Sprawność pochyłej płaszczyzny wynosi: Sprawność = szer. x wys. x wys. x 100 %

Jeśli deska jest gładka, praca wejściowa wykonana przez Fxl jest taka sama jak praca Hxl i taka sama jak praca wyjściowa wykonana przez pochyłą płaszczyznę w x h. Deski płaskie pochyłe nie zawsze są idealnie gładkie. W rzeczywistości, kiedy skrzynia porusza się po pochyłej płaszczyźnie, na skrzynię działa siła tarcia pochodząca od deski, która jest skierowana w stronę przeciwną do kierunku ruchu skrzyni.

Siła tarcia działa na płaszczyznę styczną do powierzchni deski i podstawy skrzyni. Dlatego siła przyłożona do pchania skrzyni w górę przez F musi przeciwstawić się sile H i sile tarcia G. Następnie przyłożona siła F= H + G.

Im większy kąt nachylenia lub im prostsza jest nachylona płaszczyzna, tym większa jest siła H, której należy się przeciwstawić i tym trudniej jest wypchnąć skrzynkę do góry. Natomiast im mniejszy jest kąt nachylenia lub im mniejsza jest wysokość h od górnego końca pochyłej deski, tym mniejsza jest siła H, jaką trzeba pokonać i tym łatwiej jest pchnąć skrzynkę do góry.

Cele nachylonej płaszczyzny

Cele pochyłej płaszczyzny obejmują:

• Ograniczanie biznesu
• Ułatw sobie pracę
• Przyspiesz pracę

Przykłady pochyłych płaszczyzn w życiu

Pochyłe płaszczyzny można właściwie zobaczyć wszędzie w życiu codziennym. Podejmowane są różne wysiłki, aby przenosić zwykłe przedmioty z góry na dół i odwrotnie, i wykonuje się to na pochyłych powierzchniach, aby było to łatwiejsze.

Przy pomocy nachylonej płaszczyzny siła wywierana do pchania przedmiotu jest mniejsza niż do podnoszenia go, mimo że droga, jaką zajmuje przedmiot, jest dłuższa. Zasada pochyłej płaszczyzny jest również stosowana w różnych narzędziach i narzędziach, takich jak gwoździe, siekiery czy noże. Poniżej znajduje się lista przykładów pochyłych płaszczyzn w życiu codziennym.

• Schody w domu lub budynku wykonane są z poziomów lub krętych. Odbywa się to w celu ograniczenia stylu i wysiłku.
• Drogi na terenach górskich są zawsze kręte. Ma to na celu ułatwienie przejazdu pojazdom.
• Służy do podnoszenia bębna na ciężarówkę za pomocą przechylonej drewnianej deski. Wykorzystuje również zasadę pochyłej płaszczyzny.
• Noże to narzędzia wykorzystujące zasadę pochyłej płaszczyzny.
• Gwint śruby ma kształt przypominający okrągłą drabinę, która jest używana jako pochyła płaszczyzna. Odbywa się to w celu ułatwienia przyklejenia śruby.
• Gwoździe to narzędzia działające na zasadzie pochyłej płaszczyzny.
• Osie to także narzędzia wykorzystujące nachyloną płaszczyznę.
• Dłuto jest kolejnym przykładem pochyłej płaszczyzny.
• Podnośnik jest również przykładem zasady płaszczyzny pochyłej, ponieważ wykorzystuje tę samą zasadę co śruba.
• Kater lub kuter jest przykładem prostej maszyny, która wykorzystuje zasadę pochyłej płaszczyzny.

Zalety i wady płaszczyzn nachylonych

Pochylona płaszczyzna ma tę zaletę, że przy użyciu mniejszej siły możemy przenieść towar na większe miejsce. Zaleta pochyłej płaszczyzny zależy od długości podstawy pochyłej płaszczyzny i jej wysokości. Kąt nachylenia płaszczyzny staje się coraz mniejszy, staje się coraz większy lub mniejszy, siła, którą należy wykonać. Zasadę działania pochyłej płaszczyzny można również znaleźć w kilku narzędziach, na przykład siekierach, nożach, dłutach, śrubokrętach, śrubach itp.

Śruba jest w zasadzie nachyloną płaszczyzną owiniętą wokół rury. W pochyłej płaszczyźnie prostą siłę w płaszczyźnie poziomej zastępuje się pionową siłą „podnoszącą”. Za pomocą śruby siła obrotowa w płaszczyźnie poziomej zostaje zamieniona na pionową siłę „podnoszącą”.

Śruba jest w rzeczywistości nachyloną płaszczyzną owiniętą wokół rury, tak że uzwojenie ma kształt spirali. Odległość między 2 wierzchołkami lub odległość między 2 gwintami śrub nazywa się odstępem śrubowym.

Mechaniczna zaleta ślimaka to: 2vir/d. Mechaniczną zaletę śruby można zwiększyć, zmniejszając odstęp między śrubami d i zwiększając styl ramienia śruby r. Jednakże zmniejszenie odstępu między śrubami powoduje, że śruba jest trudna do obracania lub śruba jest ciężka do obracania.

Narzędzia wykorzystujące zasadę śruby obejmują podnośniki śrubowe, nakrętki, śruby, imadła i inne. Śruba będzie łatwa do obracania, jeśli zostanie nasmarowana olejem w celu zmniejszenia tarcia.

Kiedy wkręt do drewna jest obracany, gwint śruby dociska drewno. Siła reakcji drewna wypycha gwint wkrętu do tyłu i w tej metodzie wkręt przesuwa się w dół, mimo że siła obracania wkrętu jest w płaszczyźnie poziomej. Śruby są znane ze swojego wysokiego tarcia, dlatego używa się ich do mocowania rzeczy. Wiertło jest także nachyloną płaszczyzną.

W przeciwieństwie do innych pochyłych płaszczyzn, w narzędziach porusza się narzędzie. Jednak płaszczyzny pochyłe mają też wady, a mianowicie odległość potrzebną do przemieszczenia towaru jest większa

Porównanie płaszczyzny nachylonej i klinowej

Klin faktycznie działa na tej samej zasadzie, co pochyła płaszczyzna. Różnica polega na tym, że na pochyłej płaszczyźnie obiekt przesuwa się aż do pochyłej płaszczyzny Nachylona płaszczyzna jest stała, podczas gdy w klinie nachylona płaszczyzna przechodzi dobra. Ponadto klin ma podwójnie nachyloną płaszczyznę.

Klin wykonany z żelaza służy do rozłupywania kłód, koralowców, cięcia twardych przedmiotów, takich jak podłogi i tak dalej. Im cieńszy kształt klina, tym łatwiej jest przebić drewno lub twarde przedmioty, a także skrzynie przez obszary o małym kącie nachylenia.

Płaszczyzny pochyłe są powszechnie stosowane w sprzęcie tnącym i często łączą 2 płaszczyzny pochyłe w formie klina. Narzędzia wykorzystujące zasadę klina to siekiery, gwoździe, dłuta, ciernie, wyciskacze do pomarańczy, pługi, szpilki i noże. W klinie ruch do przodu zmienia się na ruch rozłupujący prostopadle do czoła topora. Zamek błyskawiczny to połączenie dwóch dolnych klinów do zamykania i górnego klina do otwierania.

---

Przykład pytania dotyczącego pochyłej płaszczyzny

Pytanie 1

Za pomocą deski o długości 4 metrów pracownik wywiera siłę 1250 N, aby przenieść skrzynkę na sufit o wysokości 2 metrów. Ile waży pudełko?

Ukończenie

Jest znana

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

Spytał

Waga obiektu???

Odpowiedź

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

Zatem ciężar obiektu wynosi 2500 N

---

pytanie 2

Deska o długości 3,6 m opiera się o platformę samochodu znajdującą się 80 cm od podłoża. Deska posłuży do zepchnięcia skrzyni o masie 90 kg z ziemi na podłogę samochodu. Jaka jest przewaga mechaniczna i ciąg, jeśli przyspieszenie ziemskie w tym miejscu wynosi 10 m/s2?

Rozwiązanie:

Jest znana :

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

Spytał

zalety mechaniczne???

Odpowiedź

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 = 200 N

Więc, przewaga mechaniczna i siła ciągu wynoszą 200 N

---

pytanie 3

Na pochyłej płaszczyźnie o wysokości 1 m i długości 5 m. Jeżeli ciężar przesuwanego obiektu wynosi 1880 N, oblicz siłę potrzebną do przesunięcia obiektu!

Rozwiązanie:

Jest znana

w = 1880 N

s = 5 m

h = 1 m

Odpowiedziano

w/F = s/h

1880 N/F = 5 m/1 m

1880 N/F = 5

F = 1880 N/5

F = 376 N

Więc, Siła potrzebna do poruszenia ciała wynosi 376 N

---

Pytanie 4

Przedmiot o masie 1800 N zostanie podniesiony na wysokość 2,5 m. Jeśli oczekiwana przewaga mechaniczna wynosi 6, jaka jest odległość przebyta przez obiekt na pochyłej płaszczyźnie i siła potrzebna do popchnięcia obiektu?

Rozwiązanie:

Jest znana

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

Spytał

Styl mocy???

Odpowiedź

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

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

Więc, Wymagana siła wynosi 300 N

Pytanie 5

Pochylona płaszczyzna ma wysokość 2 m i długość 4 m. Jeżeli ciężar przesuwanego obiektu wynosi 1660 N, oblicz siłę potrzebną do przesunięcia obiektu!

Jest znana :

w = 1660 N

s = 4 m

h = 2 m

Odpowiedź :

w/F = s/h

1660 N/F = 4 m/2 m

1. 660 N/F = 2

F = 1660 N/2

F = 610 N

Pytanie 6

Deska o długości 2,4 m opiera się o łóżko samochodowe znajdujące się na wysokości 60 cm od podłoża. Następnie za pomocą deski zepchniemy skrzynię o masie 80 kg z ziemi na podłogę samochodu. Oblicz przewaga mechaniczna i ciąg, jeśli przyspieszenie grawitacyjne w tym miejscu wynosi 10 m/s² ?

Jest znana :

s = 2,4 m

h = 60 cm = 0,6 m

m = 80 kg

g = 10 m/s²

Odpowiedź :

KM = s/h

KM = 2,4 m/0,6 m

KM = 4

W/F = s/godz

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

To jest recenzja z Seputarjiwa.co.id na temat Płaszczyzna nachylona: definicja, wzór, przewaga mechaniczna i przykładowe pytania ,Mamy nadzieję, że poszerzy to Twoją wiedzę i wnikliwość. Dziękujemy za odwiedziny i nie zapomnij przeczytać innych artykułów.