O que é um plano inclinado?

Um plano inclinado é uma das seis máquinas simples definidas pelos primeiros cientistas que são usadas com referência à física ou mecânica. Os outros cinco são alavancas, polias, parafusos, cunhas e rodas e eixos. Essas máquinas simples foram projetadas para ampliar ou redirecionar a força de forma a maximizar a quantidade de trabalho que eles poderiam realizar. Simplificando, um plano inclinado é um objeto que possui uma superfície plana e é inclinado em um ângulo fixo.

A vantagem mecânica que esta máquina oferece é uma quantidade reduzida de força necessária para mover objetos entre locais com diferentes elevações. Sem o avião, mover um objeto verticalmente exigiria muito mais força. Além disso, ele pode ajudar a mover objetos com segurança para baixo.

Usando o slide de uma criança em um playground como exemplo, se a criança estiver em uma plataforma acima do solo e cair da plataforma diretamente para baixo, ela tem uma forte probabilidade de se machucar. É verdade que seria mais rápido, mas definitivamente não é seguro. Se uma criança usa um slide, um exemplo de um plano inclinado, ela desce a uma velocidade mais lenta e segura. Da mesma forma, se a criança tentasse subir ao topo, seria necessário muito mais esforço do que se subisse o escorregador.

Um plano inclinado tem muitas aplicações e há muitos exemplos delas na vida diária das pessoas. Alguns exemplos são rampas, escorregadores, rampas, facas e machadinhas. Pode parecer estranho que uma faca seja classificada dessa maneira, mas um olhar mais atento à lâmina da faca revela a inclinação para baixo.

Quando um objeto está em um plano inclinado, há três forças principais nele. Essas forças são força normal, força gravitacional e força de atrito. Embora a resistência do ar seja uma força sobre o objeto, ela geralmente não é considerada porque é geralmente insignificante. A força normal é a força colocada no objeto que é perpendicular (90 °) à inclinação. A força gravitacional é a força que puxa o objeto diretamente abaixo dele. Por fim, a força de atrito é paralela ao plano. Em vez de usar tentativa e erro, uma pessoa pode predeterminar se um objeto pode ser movido para cima de um plano usando uma fórmula envolvendo essas três forças, a massa do objeto e o ângulo da inclinação.