Fysiikka

Kalteva kone


Kun otetaan huomioon kaksi alla olevaa suuntausta, kumpaan on "helpompi" ladata lohko?

On selvää, että kaltevalla polulla, koska ensimmäisessä tapauksessa meidän on toteutettava voima, joka on suurempi kuin kehon paino. Toisessa tapauksessa meidän on tehtävä voima, joka on suurempi kuin yksi sen painokomponenteista, tässä tapauksessa vaakakomponentista, jonka voimakkuus on matalampi, koska muodostettu kulma on pienempi.

Siksi käytämme jokapäiväisessä elämässämme taipuisaa tasoa paljon helpottaaksemme tiettyjä tehtäviä.

Kun analysoimme vartaloon vaikuttavia voimia kaltevalla tasolla, meillä on:

Painovoimalla ja normaalilla voimalla ei tässä tapauksessa ole samaa suuntaa, koska kuten olemme nähneet, painovoiman aiheuttaa painovoiman kiihtyvyys, joka alkaa maan keskeltä, joten painovoimalla on aina pystysuunta. Normaali voima sitä vastoin on reaktiovoima, ja ne tulevat pinnasta, jolla liike tapahtuu, joten sen kulma on yhtä suuri kuin liiketaso.

Tämän laskelman suorittamiseksi meidän on luotava joitain suhteita:

  • Voimme määritellä Cartesian-tason kaltevuudella, joka on yhtä suuri kuin kalteva taso, ts. Siten, että x-akseli muodostaa kulman, joka on yhtä suuri kuin tason, ja y-akseli, kohtisuorassa x-akseliin nähden;
  • Normaali voima on yhtä suuri kuin voiman hajoaminen Paino y-akselilla;
  • Voiman hajoamispaino x-akselilla vastaa lohkon siirtymästä;
  • Voiman painon ja sen y-akselin hajoamisen välille muodostettu kulma on yhtä suuri kuin kulma, joka muodostuu tason ja vaakatason välille;
  • Jos on kitkavoimaa, se vastustaa liikettä, jolloin se osoittaa ylöspäin.

Tietäen tämän voimme jakaa tuloksena olevan voiman kumpaankin suuntaan:

Vuonna y:

Koska lohko ei liiku alas tai ylös, tämä tulos on nolla, joten:

mutta

niin:

X:

mutta

niin:

Esimerkki:

12kg kehon massa jätetään kaltevalle tasolle, joka muodostaa 30 ° vaakatason kanssa. Lohkon ja tason välinen dynaaminen kitkakerroin on 0,2. Mikä on lohkon kiihtyvyys?

Vuonna y:

X:



Video: FY5: Yksinkertaiset koneet (Kesäkuu 2021).