Lutande plan

Ett lutande plan är en enkel maskin. Den gör det möjligt att använda mindre kraft för att förflytta ett föremål.

Exempel på lutande plan är ramper, lutande vägar och kullar, plogar, mejslar, yxor, snickarhyvlar och kilar. Det typiska exemplet på ett lutande plan är en sluttande yta, till exempel en vägbana till en bro på olika höjd.

En annan enkel maskin som bygger på det lutande planet är bladet, där två lutande plan placerade rygg mot rygg gör att de två delarna av det skurna föremålet kan flyttas isär med mindre kraft än vad som skulle behövas för att dra isär dem i motsatt riktning.

Ett lutande plan gör det möjligt att nå den övre våningen.Zoom
Ett lutande plan gör det möjligt att nå den övre våningen.

Beräkning av de krafter som verkar på ett föremål på ett lutande plan

För att beräkna krafterna på ett föremål som är placerat på ett lutande plan, ska man beakta de tre krafter som verkar på föremålet.

  1. Normalkraften (N) som utövas på kroppen av planet på grund av gravitationens dragningskraft, dvs. mg cos θ
  2. tyngdkraften (mg, som verkar vertikalt nedåt) och
  3. Friktionskraften (f) som verkar parallellt med planet.

Vi kan dela upp gravitationskraften i två vektorer, en vinkelrät mot planet och en parallell mot planet. Eftersom det inte finns någon rörelse vinkelrätt mot planet måste gravitationskraftens komponent i denna riktning (mg cos θ) vara lika stor som och motsatt till den normala kraften från planet, N. Därför är N = m g c o s θ {\displaystyle N=mgcos\theta } {\displaystyle N=mgcos\theta }.

Om komponenten av tyngdkraften parallellt med ytan (mg sin θ) är större än den statiska friktionskraften fs - då kommer kroppen att glida nerför det lutande planet med acceleration (g sin θ - fk /m), där fk är friktionskraften - annars förblir den stationär.

När lutningsvinkeln (θ) är noll är sin θ också noll, så kroppen rör sig inte.

Nyckel: N = Normalkraft som är vinkelrät mot planetem = Föremålets massag = Acceleration på grund av gravitationenθ (theta) = Planets elevationsvinkel, mätt från horisontalplanet. f = Friktionskraften i det lutande planet.Zoom
Nyckel: N = Normalkraft som är vinkelrät mot planetem = Föremålets massag = Acceleration på grund av gravitationenθ (theta) = Planets elevationsvinkel, mätt från horisontalplanet. f = Friktionskraften i det lutande planet.

Frågor och svar

F: Vad är ett lutande plan?


S: Ett lutande plan är en enkel maskin som gör att mindre kraft behöver användas för att flytta ett föremål.

F: Vad är några exempel på lutande plan?


S: Exempel på lutande plan är ramper, sluttande vägar och kullar, plogar, mejslar, yxor, snickarplan och kilar.

F: Vad är det typiska exemplet på ett lutande plan?


S: Det typiska exemplet på ett lutande plan är en sluttande yta, t.ex. en vägbana eller bro på olika höjd.

F: Vad är en annan enkel maskin som bygger på det lutande planet?


S: Bladet är en annan enkel maskin som bygger på det lutande planet, där två lutande plan placerade rygg mot rygg gör att de två delarna av ett klippt föremål kan röra sig isär med mindre kraft.

F: Hur gör ett lutande plan att mindre kraft används för att flytta ett föremål?


S: Ett lutande plan minskar den kraft som behövs för att flytta ett föremål eftersom det ökar avståndet över vilket kraften appliceras.

F: Vilka är några vardagliga exempel på lutande plan?


S: Några vardagliga exempel på lutande plan är rullstolsramper, ramper för fotgängare och de ramper som används vid skateboardåkning.

F: Hur är lutande plan användbara i vardagen?


S: Lutande plan är användbara i vardagen eftersom de gör det möjligt att använda mindre kraft för att flytta föremål, vilket gör fysiska uppgifter enklare och mindre ansträngande.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3