Naklonená rovina

Autor: Leandro Alegsa

20-04-2022

Naklonená rovina je jednoduchý stroj. Umožňuje použiť menšiu silu na pohyb objektu.

Príkladmi naklonených rovín sú rampy, šikmé cesty a kopce, pluhy, dláta, sekery, stolárske hoblíky a kliny. Typickým príkladom naklonenej roviny je šikmá plocha; napríklad cesta na most v rôznej výške.

Ďalším jednoduchým strojom založeným na naklonenej rovine je nôž, v ktorom dve naklonené roviny umiestnené chrbtom k sebe umožňujú, aby sa dve časti rezaného predmetu od seba vzdialili s použitím menšej sily, ako by bolo potrebné na ich odtiahnutie v opačnom smere.

Šikmá rovina umožňuje prístup na horné poschodie

Výpočet síl pôsobiacich na objekt na naklonenej rovine

Ak chcete vypočítať sily pôsobiace na objekt umiestnený na naklonenej rovine, uvažujte tri sily, ktoré naň pôsobia.

Normálová sila (N) pôsobiaca na teleso rovinou v dôsledku gravitačnej príťažlivosti, t. j. mg cos θ
gravitačná sila (mg, pôsobiaca vertikálne smerom nadol) a
trecia sila (f) pôsobiaca rovnobežne s rovinou.

Gravitačnú silu môžeme rozdeliť na dva vektory, jeden kolmý na rovinu a druhý rovnobežný s rovinou. Keďže kolmo na rovinu nie je žiadny pohyb, zložka gravitačnej sily v tomto smere (mg cos θ) sa musí rovnať a byť opačná ako normálová sila pôsobiaca rovinou, N. Preto N = m g c o s θ {\displaystyle N=mgcos\theta } $N=mgcos\theta$ .

Ak je zložka gravitačnej sily rovnobežnej s povrchom (mg sin θ) väčšia ako statická trecia sila f_s - potom sa teleso posunie po naklonenej rovine so zrýchlením (g sin θ - f_k /m), kde f_k je sila trenia - inak zostane nehybné.

Keď je uhol sklonu (θ) nulový, sin θ je tiež nulový, takže teleso sa nepohne.

Kľúč: N = normálová sila, ktorá je kolmá na rovinuem = hmotnosť objektug = tiažové zrýchlenieθ (theta) = výškový uhol roviny meraný od vodorovnej roviny f = trecia sila naklonenej roviny

Otázky a odpovede

Otázka: Čo je to naklonená rovina?

Odpoveď: Naklonená rovina je jednoduchý stroj, ktorý umožňuje použiť menšiu silu na pohyb objektu.

Otázka: Aké sú príklady naklonených rovín?

Odpoveď: Medzi príklady naklonených rovín patria rampy, šikmé cesty a kopce, pluhy, dláta, sekery, stolárske hoblíky a kliny.

Otázka: Aký je typický príklad naklonenej roviny?

Odpoveď: Typickým príkladom naklonenej roviny je šikmá plocha, napríklad vozovka alebo most v rôznej výške.

Otázka: Aký je ďalší jednoduchý stroj založený na naklonenej rovine?

Odpoveď: Čepeľ je ďalší jednoduchý stroj založený na naklonenej rovine, kde dve naklonené roviny umiestnené chrbtom k sebe umožňujú, aby sa dve časti rezaného predmetu od seba vzdialili s použitím menšej sily.

Otázka: Ako umožňuje naklonená rovina použiť menšiu silu na pohyb objektu?

Odpoveď: Naklonená rovina znižuje silu potrebnú na presun objektu, pretože zväčšuje vzdialenosť, na ktorú sa sila aplikuje.

Otázka: Aké sú každodenné príklady naklonených rovín?

Odpoveď: Medzi každodenné príklady naklonených rovín patria rampy pre invalidné vozíky, rampy pre chodcov a rampy používané pri jazde na skateboarde.

Otázka: Ako sú naklonené roviny užitočné v každodennom živote?

Odpoveď: Naklonené roviny sú užitočné v každodennom živote, pretože umožňujú použiť menšiu silu na premiestňovanie predmetov, čo uľahčuje a znižuje námahu pri fyzických úlohách.