вівторок, 18 березня 2014 р.

Похи́ла площина́

Похи́ла площина́ — один із простих механізмів, призначений для зменшення сили, за допомогою якої можна підняти вантаж на висоту.
Баланс сил, що діють на тіло на похилій площині зображено на рисунку праворуч. Силу тяжіння, направлена вертикально вниз, можна розкласти на дві складові: складову паралельну похилій площині, й складову, перперндикулярну похилій площині. Складова сили, яка перпендикулярна до похилої площини, урівноважується силою реакції N, а та складова, що тягне тіло вниз дорівнює  mg\; \sin \theta , де m — маса тіла, а g — прискорення вільного падіння. Оскільки  \sin \theta < 1 , то для того, що урівноважити цю силу, потрібно прикласти силу меншу за вагу тіла в умовах, коли воно лежить на горизонтальній опорі (mg). Чим менший кут  \theta  — тим меншу потрібно прикладати силу, і тим більший шлях повинно пройти тіло.
При русі тіла вгору, навіть у випадку, коли цей рух рівномірний, руху перешкоджає також сила тертя (не показана на рисунку), яку можна оцінити за формулою
f_{fr} = \mu N = \mu mg\; \cos\theta ,
де  \mu  — коефіцієнт тертя. В цьому випадку для рівномірного руху тіла вгору необхідно прикласти силу
f = mg\; \sin \theta + \mu mg\; \cos \theta .
Ця сила все ж менша за mg.
Щодо роботи, яку необхідно виконати для підйому тіла, то похила площина не дає жодного виграшу. Навпаки, частина затрачених зусиль йде на подолання сили тертя.
Опубліковано о

Немає коментарів:

Дописати коментар

Підписатися на: Дописати коментарі (Atom)