Nakloněná rovina

Autor: Leandro Alegsa

20-04-2022

Nakloněná rovina je jednoduchý stroj. Umožňuje použít menší sílu k pohybu předmětu.

Příklady nakloněných rovin jsou rampy, šikmé cesty a kopce, pluhy, dláta, sekery, tesařské hoblíky a klíny. Typickým příkladem nakloněné roviny je šikmá plocha; například vozovka na most v různé výšce.

Dalším jednoduchým strojem založeným na nakloněné rovině je nůž, u něhož dvě nakloněné roviny umístěné zády k sobě umožňují, aby se obě části řezaného předmětu od sebe vzdalovaly s použitím menší síly, než jaká by byla zapotřebí k jejich odtržení v opačném směru.

Šikmá rovina umožňuje přístup do horního patra.

Výpočet sil působících na objekt na nakloněné rovině

Chcete-li vypočítat síly působící na předmět umístěný na nakloněné rovině, uvažujte tři síly, které na něj působí.

Normálová síla (N) působící na těleso rovinou v důsledku gravitační přitažlivosti, tj. mg cos θ
gravitační síla (mg, působící svisle dolů) a
třecí síla (f) působící rovnoběžně s rovinou.

Gravitační sílu můžeme rozdělit na dva vektory, jeden kolmý k rovině a druhý rovnoběžný s rovinou. Protože kolmo k rovině se nepohybujeme, musí být složka gravitační síly v tomto směru (mg cos θ) rovna a opačná normálové síle působící rovinou, N. Proto N = m g c o s θ {\displaystyle N=mgcos\theta }. $N=mgcos\theta$ .

Je-li složka tíhové síly rovnoběžné s povrchem (mg sin θ) větší než statická třecí síla f_s - pak těleso bude po nakloněné rovině klouzat se zrychlením (g sin θ - f_k /m), kde f_k je třecí síla - jinak zůstane nehybné.

Když je úhel sklonu (θ) nulový, je nulový i sin θ, takže se těleso nepohne.

Klíč: N = normálová síla, která je kolmá na rovinuem = hmotnost objektug = tíhové zrychleníθ (theta) = úhel převýšení roviny, měřený od vodorovné roviny f = třecí síla nakloněné roviny

Otázky a odpovědi

Otázka: Co je to nakloněná rovina?

Odpověď: Nakloněná rovina je jednoduchý stroj, který umožňuje použít k pohybu předmětu menší sílu.

Otázka: Jaké jsou příklady nakloněných rovin?

Odpověď: Mezi příklady nakloněných rovin patří rampy, šikmé silnice a kopce, pluhy, dláta, sekery, tesařské roviny a klíny.

Otázka: Jaký je typický příklad nakloněné roviny?

Odpověď: Typickým příkladem nakloněné roviny je šikmá plocha, například vozovka nebo most v různé výšce.

Otázka: Jaký je další jednoduchý stroj založený na nakloněné rovině?

Odpověď: Dalším jednoduchým strojem založeným na nakloněné rovině je nůž, kde dvě nakloněné roviny umístěné zády k sobě umožňují, aby se dvě části řezaného předmětu od sebe vzdalovaly s použitím menší síly.

Otázka: Jak umožňuje nakloněná rovina použít k pohybu předmětu menší sílu?

Odpověď: Nakloněná rovina snižuje sílu potřebnou k pohybu předmětu, protože zvětšuje vzdálenost, na kterou je síla působena.

Otázka: Jaké jsou každodenní příklady nakloněných rovin?

Odpověď: Mezi každodenní příklady nakloněných rovin patří rampy pro vozíčkáře, rampy pro chodce a rampy používané při jízdě na skateboardu.

Otázka: Jak jsou nakloněné roviny užitečné v každodenním životě?

Odpověď: Nakloněné roviny jsou užitečné v každodenním životě, protože umožňují použít menší sílu k přemístění předmětů, což usnadňuje a snižuje námahu při fyzických úkonech.