Ek wil alles weet

Skuinsvlak

Pin
Send
Share
Send


Reguit opritte wat gebruik word om 'n Egiptiese piramide te konstrueer. Namate die piramide hoër word, word die oprit langer gemaak om 'n hanteerbare helling van die hellende vlak te behou.

Die skuinsvlak is een van die klassieke eenvoudige masjiene. Soos die naam aandui, is dit 'n plat oppervlak wat teen die horisontaal gehou word. Deur 'n voorwerp op 'n skuins vlak te skuif eerder as direk van een hoogte na 'n ander, word die hoeveelheid krag wat benodig word verminder, ten koste van die afstand wat die voorwerp moet beweeg. 'N Paar voorbeelde van skuins vliegtuie is 'n kinderskyfie, 'n laaibaan, vliegtuigvlerke, windpompe en skroewe.

Voorbeelde van verskillende soorte opritte wat gebruik word om piramides te konstrueer. Van links na regs: Zig-zagging-oprit (Holscher), oprit met behulp van die onvoltooide deel van die bobou (Dieter Arnold), en 'n oprit wat ondersteun word deur die bobou (Mark Lehner).

Geskiedenis

Die skuinsvliegtuig is een van die eenvoudige masjiene uit die oudheid. Hul fisieke operasies is eers in die tweede eeu B.C.E. deur Archimedes teoretiseer, en daarna in die eerste eeu C.E. deur Hero of Alexandria verduidelik.

Omstreeks 2600 vC is hellende vliegtuie in die vorm van opritte gebruik, ten minste gedeeltelik om die klipblokke wat die Groot Piramide uitmaak, op te rig. Tussen 1900 en 1400 B.C.E., sou skuinsvliegtuie moontlik ook gebruik word om groot klipkruisstukke by Stonehenge op te lig en te plaas.

Voor die koms van skuins vliegtuie, hefbome, katrolle, hyskrane, ratte en gordels, moes swaar voorwerpe met brute krag opgehef, geskuif en geposisioneer word.1

Voorbeelde van skuins vliegtuie

Voorbeelde waar 'hellende vliegtuie' gevind kan word, is opritte, hellende paaie, heuwels, voorruit, tregters, glybane, waterglybane en timmermansvliegtuie. Ander voorbeelde sluit in vliegtuigvlerke, helikopterrotors, skroewe (vir vliegtuie en bote), windpompe, waterwiele, turbine, draaiwaaierblaaie en masjienskroewe.

'N Wig kan beskou word as 'n draagbare, dubbele skuinsvlak. Dit word gebruik om twee voorwerpe of gedeeltes van voorwerpe te skei deur krag uit te oefen. Voorbeelde van wiggies is asse, spiese, pylkoppe, beitels, luike en lughamers. Tog is daar 'n verskil tussen 'n stil hellende vliegtuig en 'n wig. Terwyl 'n vrag langs 'n stil hellende vlak beweeg word, beweeg 'n wig self 'n stilstaande vrag.

Fisika van die hellende vlak

sleutel:
N = Normale krag wat loodreg op die vlak is
m = Massa van voorwerp
g = Versnelling as gevolg van swaartekrag
θ (theta) = Die hoek van die vlak gemeet vanaf die horisontale vlak
f = wrywingskrag van die hellende vlak.

As 'n voorwerp op 'n skuins vlak beweeg eerder as vertikaal, word die hoeveelheid krag wat benodig word verminder, maar die voorwerp moet deur 'n langer afstand beweeg word. As gevolg hiervan is die hoeveelheid meganiese werk wat gedoen word om 'n voorwerp op 'n skuins vlak te skuif dieselfde as die werk wat nodig is om die voorwerp vertikaal op te lig.

Die meganiese voordeel van 'n skuinsvlak is die verhouding van die lengte van die skuins oppervlak tot die hoogte wat dit strek. Dit kan ook uitgedruk word as die koosant van die hoek tussen die vlak en die horisontale.

Die hellende vlak kan verstaan ​​word deur 'n elementêre fisika-oefening. As 'n voorwerp op 'n skuins vlak geplaas word, kan die kragte wat op daardie voorwerp inwerk, wiskundig beskryf word. Daar is drie kragte wat op die liggaam inwerk (wat lugweerstand verwaarloos):

  • die normale krag ('N') wat deur die vliegtuig op die liggaam uitgeoefen word,
  • die krag as gevolg van swaartekrag ('mg' - wat vertikaal afwaarts werk), en
  • die wrywingskrag ('f') wat parallel met die vliegtuig inwerk.

Die gravitasiekrag kan gesien word as twee komponente: 'n krag parallel aan die vlak ('mgSinθ') en 'n krag wat in die vlak inwerk ('mgCosθ') wat gelyk is en teenoor 'N' is. As die krag wat parallel met die vlak inwerk ('mgSinθ') groter is as die wrywingskrag 'f', dan gly die liggaam van die skuins vlak af; anders bly dit stil. As die hellingshoek ('θ') nul is, is sinθ ook nul, sodat die liggaam nie beweeg nie.

Sien ook

  • konstruksie
  • masjien
  • piramide

Notas

  1. ↑ BookRags. 2007. geneig vliegtuig Wêreld van uitvindsel. 18 November 2007 herwin.

Verwysings

  • Dahl, Michael. 1999. Skuinsvliegtuie (eenvoudige masjiene). Mankato, MN: Bridgestone Books. ISBN 1560654473
  • Thompson, Gare. 2006. Natuurwetenskaplike hoofstukke: hefboom, skroef en skuins vliegtuig: die krag van eenvoudige masjiene (wetenskaplike hoofstukke). Washington DC: National Geographic Children's Books. ISBN 0792259491
  • Tieck, Sarah. 2006. Skuinsvliegtuie (eenvoudige masjiene). Edina, MN: Buddy Books. ISBN 1596798181

Eksterne skakels

Alle skakels is op 28 Februarie 2018 opgespoor.

Pin
Send
Share
Send