Vad är ett lutande plan?
Ett lutande plan är en av de sex enkla maskiner som definieras av tidiga forskare som används med hänvisning till fysik eller mekanik. De övriga fem är spakar, remskivor, skruvar, kil och hjul och axlar. Dessa enkla maskiner konstruerades för att förstora eller omdirigera kraft på ett sådant sätt att de maximerar mängden arbete de kunde utföra. Enkelt uttryckt är ett lutande plan ett objekt som har en plan yta och är lutande i en fast vinkel.
Den mekaniska fördelen som denna maskin ger är en reducerad mängd kraft som krävs för att flytta föremål mellan platser med olika höjder. Utan planet skulle det kräva mycket mer kraft att flytta ett objekt vertikalt. Dessutom kan det hjälpa till att flytta objekt säkert nedåt.
Med ett barns bild på en lekplats som exempel, om barnet befinner sig på en plattform ovanför marken och skulle släppa av plattformen rakt ner, har han en stor sannolikhet att bli skadad. Det är sant att det skulle vara snabbare, men det är definitivt inte säkert. Om ett barn använder en bild, ett exempel på ett lutande plan, kommer han att gå ner långsammare och säkrare. På samma sätt, om barnet skulle försöka klättra upp till toppen, skulle det kräva mycket mer ansträngning än om han gick upp på glidbanan.
Ett lutande plan har många tillämpningar och det finns många exempel på dem i människors dagliga liv. Några exempel är ramper, glider, rännor, knivar och kläckor. Det kan tyckas konstigt att en kniv skulle klassificeras på detta sätt, men när man tittar på knivbladet avslöjar lutningen nedåt.
När ett objekt befinner sig på ett lutande plan finns det tre huvudkrafter på det. Dessa krafter är normalkraft, gravitationskraft och friktionskraft. Medan luftmotstånd är en kraft på föremålet, beaktas det vanligtvis inte eftersom det vanligtvis är försumbart. Normalkraften är den kraft som läggs på objektet som är vinkelrätt (90 °) mot lutningen. Tyngdkraften är den kraft som drar föremålet direkt under det. Slutligen är friktionskraften parallell med planet. I stället för att använda prövning och fel kan en person förutbestämma om ett objekt kan flyttas upp i ett plan genom att använda en formel som involverar dessa tre krafter, objektets massa och lutningsvinkeln.