Nuožulnioji plokštuma

Šioje temoje nagrinėjamas paprastasis mechanizmas – nuožulnioji plokštuma. Sužinoma, kaip nuožulnioji plokštuma leidžia sumažinti jėgą, reikalingą kūnui pakelti, bei išmokstama apskaičiuoti jėgos ir kelio santykį. Taip pat susipažįstama su nuožulniosios plokštumos pritaikymu praktikoje.

Jėgos ir kelio santykis
Keliant kūną vertikaliai į aukštį \(h\), atliekamas darbas \(A_1 = Ph\), kur \(P\) – kūno svoris. Naudojant nuožulniąją plokštumą, kurios ilgis \(l\), atliekamas darbas \(A_2 = Fl\). Jei nepaisoma trinties, \(A_1 = A_2\), arba \(Ph = Fl\). Iš čia gaunama proporcija: \(P/F = l/h\). Tai reiškia, kad jėga, reikalinga kūnui pakelti nuožulniąja plokštuma, yra tiek kartų mažesnė, kiek kartų plokštumos ilgis yra didesnis už jos aukštį.
Nuožulnioji plokštuma
Nuožulnioji plokštuma yra paprastasis mechanizmas, leidžiantis sumažinti jėgą, reikalingą kūnui pakelti į tam tikrą aukštį. Ji veikia pailgindama kelią, kuriuo kūnas juda. Kuo mažesnis kampas tarp nuožulniosios plokštumos ir horizontalaus paviršiaus, tuo mažiau jėgos reikia kroviniui pakelti. Pavyzdžiui, užridenti statinę į tą patį aukštį dvigubai lengviau 4 m, o ne 2 m ilgio kopėčiomis.
Nuožulnioji plokštuma
Nuožulnioji plokštuma yra paprastasis mechanizmas – plokščias paviršius, pasviręs kampu į horizontą. Ji leidžia pakelti kūną į aukštį h naudojant mažesnę jėgą F, nei kūno svoris P (\(P=mg\)), tačiau veikiant ilgesniame kelyje l (plokštumos ilgyje). Idealios nuožulniosios plokštumos (be trinties) atveju, darbas, atliktas keliant kūną plokštuma (\(A_2 = Fl\)), yra lygus darbui, reikalingam pakelti kūną vertikaliai į tą patį aukštį (\(A_1 = Ph\)). Todėl galioja darbo lygybė: \(Ph = Fl\).
Nuožulnioji plokštuma kaip paprastasis mechanizmas
Nuožulnioji plokštuma yra paprastasis mechanizmas – paviršius, sudarantis smailų kampą su horizontu. Ji naudojama jėgai laimėti keliant kūnus: mažesnė jėga reikalinga kūnui užkelti nuožulniąja plokštuma nei kelti vertikaliai į tą patį aukštį, tačiau kūnas turi nueiti ilgesnį kelią.
Nuožulniosios plokštumos darbo ir jėgos santykis
Idealioje situacijoje (nepaisant trinties), darbas keliant kūną vertikaliai į aukštį \(h\) (\(A_1 = Ph\), kur \(P\) – kūno svoris) yra lygus darbui keliant kūną nuožulniąja plokštuma, kurios ilgis \(l\) (\(A_2 = Fl\), kur \(F\) – traukos jėga). Kadangi \(A_1 = A_2\), galioja lygybė \(Ph = Fl\). Iš jos išplaukia jėgos laimėjimo santykis: \(P/F = l/h\).
Uždavinių sprendimas
Uždavinių sprendimas, taikant nuožulniosios plokštumos principą, remiasi lygybe \(P/F = l/h\). Pavyzdys 1: Norint apskaičiuoti jėgą \(F\), reikalingą 5 t masės automobiliui užvilkti nuožulniąja plokštuma (\(l=4 \text{m}\), \(h=1 \text{m}\)), naudojama formulė \(F = (mgh)/l\). Pavyzdys 2: Norint rasti 160kg ritinio, ridenamo 1.5m aukščio lenta, ilgį \(l\), kai naudojama 400N jėga, taikoma formulė \(l = (mgh)/F\).
Varžto sriegio žingsnis
Varžto sriegis iš esmės yra nuožulnioji plokštuma, apvyniota aplink cilindrą. Sriegio žingsnis yra atstumas tarp dviejų gretimų sriegio vijų. Kuo mažesnis sriegio žingsnis, tuo daugiau jėgos laimima sukant varžtą, tačiau reikia daugiau apsisukimų.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com