Was ist eine geneigte Ebene?
Eine schiefe Ebene ist eine der sechs einfachen Maschinen, die von frühen Wissenschaftlern in Bezug auf Physik oder Mechanik definiert wurden. Die anderen fünf sind Hebel, Riemenscheiben, Schrauben, Keile sowie Räder und Achsen. Diese einfachen Maschinen wurden entwickelt, um die Kraft so zu vergrößern oder umzuleiten, dass der Arbeitsaufwand maximiert wird. Einfach ausgedrückt ist eine geneigte Ebene ein Objekt, das eine flache Oberfläche hat und in einem festen Winkel geneigt ist.
Der mechanische Vorteil dieser Maschine besteht darin, dass weniger Kraft erforderlich ist, um Objekte zwischen Standorten mit unterschiedlichen Höhen zu bewegen. Ohne die Ebene würde das vertikale Bewegen eines Objekts viel mehr Kraft erfordern. Darüber hinaus kann es helfen, Objekte sicher nach unten zu bewegen.
Am Beispiel einer Kinderrutsche auf einem Spielplatz besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass das Kind verletzt wird, wenn es sich auf einer Plattform über dem Boden befindet und direkt von der Plattform herunterfällt. Es ist wahr, dass es schneller wäre, aber es ist definitiv nicht sicher. Wenn ein Kind eine Rutsche verwendet, beispielsweise eine geneigte Ebene, steigt es langsamer und sicherer ab. Wenn das Kind versuchen würde, nach oben zu klettern, würde es viel mehr Mühe erfordern, als wenn es die Rutsche hinaufgehen würde.
Ein schräges Flugzeug hat viele Anwendungen und es gibt viele Beispiele im täglichen Leben der Menschen. Einige Beispiele sind Rampen, Rutschen, Rutschen, Messer und Beile. Es mag seltsam erscheinen, dass ein Messer auf diese Weise klassifiziert wird, aber ein genauer Blick auf die Klinge eines Messers zeigt die Neigung nach unten.
Wenn sich ein Objekt auf einer schiefen Ebene befindet, wirken drei Hauptkräfte darauf. Diese Kräfte sind Normalkraft, Gravitationskraft und Reibungskraft. Der Luftwiderstand ist zwar eine Kraft auf das Objekt, wird jedoch normalerweise nicht berücksichtigt, da er normalerweise vernachlässigbar ist. Die Normalkraft ist die Kraft, die auf das Objekt ausgeübt wird und senkrecht (90 °) zur Neigung steht. Die Gravitationskraft ist die Kraft, die das Objekt direkt darunter zieht. Schließlich ist die Reibungskraft parallel zur Ebene. Anstatt Versuch und Irrtum anzuwenden, kann eine Person anhand einer Formel mit diesen drei Kräften, der Masse des Objekts und dem Neigungswinkel vorab bestimmen, ob ein Objekt in einer Ebene nach oben bewegt werden kann.