Nagnjena ravnina: definicija, formula, mehanska prednost in primeri vprašanj

Nagnjena ravnina: definicija, formula, mehanska prednost in primeri vprašanj - Kaj pomeni nagnjena ravnina in kako izračunati njeno fiziko? Ob tej priložnosti bo Seputar Ilmu.co.id razpravljal o tem in seveda o drugih stvareh, ki to pokrivajo. Oglejmo si skupaj razpravo v spodnjem članku, da jo bomo bolje razumeli

---

Nagnjena ravnina: definicija, formula, mehanska prednost in primeri vprašanj

---

Nagnjena ravnina je preprosto ravninsko orodje, sestavljeno iz nagnjene površine. Nagnjena ravnina je ravna površina, ki ima na vodoravno površino kot, ki ni pravokoten.

Nagnjene ravnine so ena vrsta preprostih ravnin. Preprosta ravnina je mehanska naprava, ki lahko spremeni smer ali velikost nečesa. Delo na nagnjeni ravnini postane lažje, ker je površina nagnjena. Tudi sila trenja na nagnjeni ravnini bo manjša kot običajno.

Za premikanje zelo težkega predmeta po nagnjeni ravnini moramo seveda vedeti, koliko truda potrebujemo.

---

Formula nagnjene ravnine

Formula za nagnjeno ravnino je sestavljena iz kombinacije sile, teže predmeta, višine in dolžine nagnjene ravnine. Bodite pozorni na naslednjo shemo:

Matematično je formula za nagnjeno ravnino:

Informacije:

• Fk: sila moči (N)
• s: dolžina nagnjene ravnine (m)
• W: teža predmeta (N)
• h: Višina nagnjene ravnine (m)

Mehanska prednost na nagnjenih ravninah

Nagnjene ravnine se običajno uporabljajo za premikanje predmetov s tal na tovornjake (kot so zaboji). Da bi se zaboj premaknil navzgor, ga je treba potisniti ali potegniti s silo F. Kolikšna je sila F, če je dolžina nagnjene ravnine s in višina tovornjaka od tal h?

Primeri nagnjenih ravnin so niti, lestve, dleta, žage, klini, noži. Načelo delovanja nagnjene ravnine je mogoče razložiti na naslednji način: zaboj, v katerem je oprema, ima maso 200 kg ali tehta približno 2000 N. Gravitacija zaboja je usmerjena navzdol. Če lahko ena oseba dvigne le breme 500 N navpično navzgor, so za dvig zaboja na tovornjak potrebne 4 osebe. Celotna teža skrinje je padla na štiri osebe. Vsaka oseba mora uporabiti silo 500 N navpično navzgor.

Delo dvigovanja zaboja na tovornjak si lahko olajšate z eno samo osebo, če uporabite preprosto nagnjeno ravnino. Teža zaboja ne pade več v celoti na osebo, ki dviguje zaboj, ampak del pade na nagnjeno ravnino.

Deska z dolžino AB = l metrov, s koncem A je postavljena na tovornjak, konec B pa na tleh. Teža zaboja W = 2000 N je navpično navzdol. Sila, s katero deluje oseba, da potisne zaboj, je F, njena smer pa je vzporedna z nagnjeno ravnino. Sila F je potrebna, da se upre nekaj teže zaboja H, ki je usmerjen navzdol vzporedno z nagnjeno ravnino. Drugi del teže zaboja W pade na pravokotno nagnjeno ravnino T v smeri navzdol.

Če je za potiskanje zaboja potrebna navzgor usmerjena sila F vzporedno z nagnjeno ravnino, potem mora obstajati sila navzdol nasproti sili F. Sila, ki nasprotuje sili F, izvira iz dela teže zaboja W, katerega velikost je H. Drugi del teže zaboja, in sicer sila T, pritiska desko pravokotno navzdol, da se deska lahko upogne.

Nagnjene ravnine, vključno s preprostimi ravninami, narejene za pridobitev večje sile ali pomnožitev naših zmogljivosti. Zaboja, ki tehta 2000 N, ne more dvigniti ena oseba, če ga dvignemo navpično navzgor, lahko pa ga ena oseba potisne s pomočjo nagnjene ravnine.

Vzdolž nagnjene ravnine oseba, ki s konca B potiska zaboj na konec A, opravi delo enako delu = F x l. Če zaboj dvignemo navpično navzgor od C do konca A, je opravljeno delo Š x V.

To enačbo lahko dobimo tudi iz podobnosti trikotnikov. Pravokotni trikotnik s stranico W x H je podoben pravokotnemu trikotniku ABC. Torej primerjava strani:

V/š = v/d = V x l = v.

Velikost sile H = sila osebe, ki potiska zaboj, potem Fx l = w x h.

Mehanska prednost je število, ki izraža množenje rezultatov preprostega stroja glede na silo ali razdaljo premika. Za nagnjeno ravnino je mehanski dobiček = l/h.

Učinkovitost nagnjene ravnine je: Učinkovitost = Š x V / V x G x 100 %

Če je plošča gladka, je vhodno delo, ki ga opravi Fxl, enako kot Hxl in enako kot izhodno delo, ki ga opravi nagnjena ravnina w x h. Deske z nagnjenimi ravninami niso vedno popolnoma gladke. Pravzaprav, ko se zaboj premika vzdolž nagnjene ravnine, zaboj doživi silo trenja od deske, ki je v nasprotni smeri od smeri gibanja zaboja.

Sila trenja deluje na ravnino, ki je tangentna na površino deske in dno zaboja. Zato mora sila F, s katero F potisne zaboj navzgor, nasprotovati sili H in sili trenja G. Nato uporabljena sila F = H + G.

Večji kot je naklon ali bolj ravna kot je nagnjena ravnina, večja je sila H, ki se ji je treba upreti, in težje je potisniti zaboj navzgor. Po drugi strani, manjši kot je naklon ali krajša kot je višina h od zgornjega konca nagnjene plošče, manjša je sila H, ki se ji je treba upreti, in lažje je potisniti zaboj navzgor.

Cilji nagnjene ravnine

Cilji nagnjene ravnine vključujejo:

• Zmanjšanje poslovanja
• Olajšajte delo
• Pospešite delo

Primeri nagnjenih ravnin v življenju

Nagnjene ravnine lahko dejansko vidimo vsepovsod v vsakdanjem življenju. Za lažje premikanje navadnih predmetov od zgoraj navzdol ali obratno se izvajajo različni napori na nagnjenih površinah.

S pomočjo nagnjene ravnine je sila, ki deluje pri potiskanju predmeta, manjša kot pri dvigovanju, čeprav je pot, ki jo opravi, daljša. Načelo nagnjene ravnine se uporablja tudi v različnih orodjih in orodjih, kot so žeblji, sekire ali noži. Sledi seznam primerov nagnjenih ravnin v vsakdanjem življenju.

• Stopnice v hiši ali stavbi so izdelane iz nivojev ali navitja. To se naredi z namenom zmanjšanja sloga in truda.
• Ceste v gorskih predelih so vedno ovinkaste. S tem želimo olajšati prevoz vozil.
• Uporablja se za dvigovanje bobna na tovornjak z leseno desko, ki je nagnjena. Uporablja tudi princip nagnjene ravnine.
• Noži so orodja, ki uporabljajo princip nagnjene ravnine.
• Navoj vijaka ima obliko, ki spominja na krožno lestev, ki se uporablja kot nagnjena ravnina. To se naredi z namenom, da se vijak lažje prilepi.
• Žeblji so orodje z načelom nagnjene ravnine.
• Osi so tudi orodja, ki uporabljajo nagnjeno ravnino.
• Dleto je še en primer nagnjene ravnine.
• Dvigalka je tudi primer principa nagnjene ravnine, ker uporablja isti princip kot vijak.
• Kater ali rezalnik je primer preprostega stroja, ki uporablja princip nagnjene ravnine.

Prednosti in slabosti nagnjenih ravnin

Nagnjena ravnina ima prednost, da lahko z manjšo silo premaknemo blago na večje mesto. Prednost nagnjene ravnine je odvisna od dolžine osnove nagnjene ravnine in njene višine. Kot naklona letala se še naprej zmanjšuje, postaja vedno večja ali manjša sila sile, ki jo je treba izvesti. Načelo delovanja nagnjene ravnine najdete tudi v več orodjih, na primer sekire, noži, dleta, izvijači, vijaki itd.

Vijak je v bistvu nagnjena ravnina, ovita okoli cevi. V nagnjeni ravnini se ravna sila v vodoravni ravnini nadomesti z navpično "dvižno" silo. Z vijakom se rotacijska sila v vodoravni ravnini spremeni v navpično "dvižno" silo.

Vijak je pravzaprav nagnjena ravnina, ki je ovita okoli cevi, tako da je navitje v obliki spirale. Razdalja med dvema vrhovoma ali razdalja med dvema navojema vijakov se imenuje interval vijakov.

Mehanska prednost vijaka je: 2vir/d. Mehansko prednost vijaka je mogoče povečati z zmanjšanjem intervala vijaka d in povečanjem oblike roke vijaka r. Vendar zmanjšanje intervala vijakov povzroči, da je vijak težko vrteti ali pa je vijak težko vrteti.

Orodja, ki uporabljajo vijačni princip, vključujejo vijačne dvigalke, matice, vijake, primeže in druga. Vijak bo enostavno zavrteti, če ga premažete z oljem, da zmanjšate trenje.

Ko zavrtite lesni vijak, navoj vijaka pritisne proti lesu. Odzivna sila iz lesa potisne navoj vijaka nazaj in pri tej metodi se vijak premakne navzdol, čeprav je sila vrtenja vijaka v vodoravni ravnini. Vijaki so znani po visokem trenju, zato se uporabljajo za pritrjevanje stvari. Vrtalnik je tudi nagnjena ravnina.

V nasprotju z drugimi nagnjenimi ravninami se pri orodjih premika orodje. Vendar pa imajo poševne ravnine tudi slabosti, in sicer je razdalja, potrebna za premikanje blaga, večja

Primerjava nagnjenih in klinastih ravnin

Klin ima pravzaprav enak princip kot nagnjena ravnina. Razlika je v tem, da se na nagnjeni ravnini predmet premakne tako daleč, kot je nagnjena ravnina Nagnjena ravnina je konstantna, medtem ko se v klinu nagnjena ravnina premika skozi blaga. Poleg tega ima klin dvojno nagnjeno ravnino.

Klin iz železa se uporablja za cepljenje hlodov, koral, rezanje trdih predmetov, kot so tla itd. Tanjši kot je klin, lažje prodre v les ali trde predmete, pa tudi v zaboje skozi območja z majhnim kotom naklona.

Nagnjene ravnine se običajno uporabljajo v opremi za rezanje in pogosto združujejo 2 nagnjeni ravnini v obliki klina. Orodja, ki delujejo po principu klina, so sekire, žeblji, dleta, trni, ožemalnik pomaranč, plugi, žebljički in noži. Pri klinu se premikanje naprej spremeni v cepilno gibanje, pravokotno na čelno stran sekire. Zadrga je kombinacija dveh spodnjih klinov za zapiranje in zgornjega klina za odpiranje.

---

Primer vprašanja o nagnjeni ravnini

Vprašanje 1

S pomočjo deske, dolge 4 metre, delavec s silo 1250 N premakne škatlo na strop, visok 2 metra. Koliko tehta škatla?

Dokončanje

Je znan

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

vprašal

Teža predmeta???

Odgovori

š/Ž = s/v
w/1250 N = 4m/2m
w/1250 N = 2
w = 2. 1250 N
š = 2500 N

Torej je teža predmeta 2500 N

---

2. vprašanje

Na posteljo avtomobila, ki je od tal oddaljena 80 cm, je prislonjena deska dolžine 3,6 m. Deska bo služila za potiskanje 90 kg težkega zaboja od tal do postelje avtomobila. Kakšna je mehanska prednost in potisk, če je gravitacijski pospešek na tem mestu 10 m/s2?

rešitev:

Je znan :

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

vprašal

mehanske prednosti???

Odgovori

š/Ž = s/v

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

Torej, mehanska prednost in potisna sila je 200 N

---

3. vprašanje

Na nagnjeni ravnini z višino 1 m in dolžino 5 m. Če je teža predmeta, ki ga želite premakniti, 1880 N, potem izračunajte silo, ki je potrebna za premikanje predmeta!

rešitev:

Je znan

š = 1.880 N

s = 5 m

h = 1 m

Odgovoril

š/Ž = s/v

1880 N/F = 5 m/1 m

1880 N/F = 5

F = 1.880 N/5

F = 376 N

Torej, Sila, potrebna za premikanje predmeta, je 376 N

---

4. vprašanje

Predmet, ki tehta 1800 N, bo dvignjen na višino 2,5 m. Če je pričakovana mehanska prednost 6, kakšna je razdalja, ki jo prepotuje predmet na nagnjeni ravnini, in kakšna je sila, potrebna za potiskanje predmeta?

rešitev:

Je znan

š = 1.800 N
h = 2,5 m
KM = 6

vprašal

Power Style???

Odgovori

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

Torej, Zahtevana sila je 300 N

5. vprašanje

Nagnjena ravnina je visoka 2 m in dolga 4 m. Če je teža predmeta, ki ga želite premakniti, 1660 N, potem izračunajte silo, potrebno za premikanje predmeta!

Je znan :

š = 1.660 N

s = 4 m

h = 2 m

odgovor:

š/Ž = s/v

1.660 N/F = 4 m/2 m

1. 660 N/F = 2

F = 1.660 N/2

F = 610 N

6. vprašanje

Desko dolžine 2,4 m prislonimo na posteljo avtomobila, ki je od tal oddaljena 60 cm. Deska bo nato uporabljena za potiskanje zaboja z maso 80 kg od tal do postelje avtomobila. Izračunajte mehansko prednost in potisk, če je težnostni pospešek na tem mestu 10 m/s² ?

Je znan :

s = 2,4 m

h = 60 cm = 0,6 m

m = 80 kg

g = 10 m/s²

odgovor:

KM = s/h

KM = 2,4 m/0,6 m

KM = 4

Š/P = s/h

m. g/F = s/h

80 kg. (10m/s² ) / F = 2,4 m/ 0,6 m

900 N/F = 4

F = 900 N / 4

F = 225 N

O tem govori ocena s Seputarjiwa.co.id Nagnjena ravnina: definicija, formula, mehanska prednost in primeri vprašanj ,Upajmo, da lahko poveča vaš vpogled in znanje. Hvala za obisk in ne pozabite prebrati drugih člankov.