Co je to nakloněná rovina?

Nakloněná rovina je jedním ze šesti jednoduchých strojů definovaných ranými vědci, které se používají s odkazem na fyziku nebo mechaniku. Dalších pět je pák, řemenic, šroubů, klínů a kol a náprav. Tyto jednoduché stroje byly navrženy tak, aby zvětšovaly nebo přesměrovávaly sílu tak, aby maximalizovaly množství práce, kterou mohly vykonat. Jednoduše řečeno, nakloněná rovina je objekt, který má rovnou plochu a je nakloněn pod pevným úhlem.

Mechanická výhoda, kterou tento stroj poskytuje, je snížené množství síly potřebné k pohybu objektů mezi místy s různými výškami. Bez letadla by pohyb ve svislém směru vyžadoval mnohem větší sílu. Kromě toho může bezpečně posunout objekty dolů.

Jako příklad lze uvést dětský skluz na hřišti, pokud je dítě na plošině nad zemí a mělo by spadnout z plošiny přímo dolů, má velkou pravděpodobnost zranění. Je pravda, že by to bylo rychlejší, ale rozhodně to není bezpečné. Pokud dítě používá skluz, příklad nakloněné roviny, klesne pomaleji a bezpečněji. Podobně, pokud by se dítě pokusilo vylézt na vrchol, vyžadovalo by to mnohem více úsilí, než kdyby šel po skluzavce.

Nakloněné letadlo má mnoho aplikací a je jich mnoho v každodenním životě lidí. Příkladem jsou rampy, skluzavky, skluzy, nože a sekerky. Může se zdát divné, že nůž bude takto klasifikován, ale podrobný pohled na čepel nože odhalí sklon dolů.

Když je objekt na nakloněné rovině, jsou na něm tři hlavní síly. Tyto síly jsou normální síla, gravitační síla a třecí síla. Zatímco odpor vzduchu je síla na objekt, obvykle se nepovažuje, protože je obvykle zanedbatelný. Normální síla je síla působící na předmět, která je kolmá (90 °) ke svahu. Gravitační síla je síla přitahující objekt přímo pod ním. Konečně je třecí síla rovnoběžná s rovinou. Namísto použití pokusu a omylu může člověk předurčit, zda lze objekt posunout nahoru po rovině pomocí vzorce zahrnujícího tyto tři síly, hmotnost objektu a úhel sklonu.