Hellende vliegtuig: 7 belangrike feite wat u moet weet


Hoe maak 'n skuins vliegtuig werk makliker?

'n Hellende vliegtuig het die wêreld verander deur sy konsep wat werk makliker maak. Kom ons kyk hoe 'n skuins vlak – 'n diagonale oppervlak wat skuins of gekantel is op die horisontale oppervlak; lig enige voorwerpe makliker op en bespaar die vereiste meganiese energie:

  • As gevolg van sy driehoekige vorm, is minder krag nodig om 'n voorwerp op 'n skuins vlak te beweeg as die krag in die reguit pad op 'n horisontale oppervlak. 
  • 'n Voorwerp moet oor 'n groter afstand op 'n skuinsvlak beweeg as die horisontale oppervlak. 
  • Dit help die swaar voorwerp om oppervlakweerstand te oorkom en vinnig van een posisie na 'n ander te beweeg. 
  • Daarom, volgens die Work Formula, verminder 'n skuins vlak die krag deur die werk oor 'n langer afstand te versprei, wat enige werk makliker maak.
Hoe maak 'n skuins vliegtuig werk makliker
Hoe maak 'n skuins vliegtuig werk makliker

Wat is skuinsvlak voorbeelde?

'n Voorbeeld van 'n skuins vlak sluit baie werklike toepassings in wat swaar of brose voorwerpe, insluitend mense, makliker laat beweeg. Sulke verskillende skuinsvlakvoorbeelde word hieronder gelys: 

berg

Sommige skuinsvlakke kom natuurlik voor aangesien niemand hulle geskep het nie. Dit moes net raakgesien word. 'n Berg is 'n natuurlike voorbeeld van 'n skuinsvlak.

Gestel jy stap op die berg. Hier is 'n berg 'n skuins vlak, en jy is die las wat die berg opstap, en 'n normale of spierkrag word vereis om die werk te doen. As jy die steiler roete neem om tyd te spaar om die top van die berg te bereik, word dit vir jou moeiliker om te loop, want jy sal meer krag vereis het. Terwyl, as jy 'n sagter helling roete as 'n steiler roete neem, sal dit 'n langer roete wees, maar baie makliker om op te beweeg na die berg, aangesien dit minder krag verg.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Bergklim

Jy kan sien dat die verskil tussen die hoogte van die bergtop en bergbodem toeneem soos jy opwaarts beweeg, ongeag die roete wat jy kies. Dus, die presiese hoeveelheid werk sal gedoen wees sodra jy die bergtop bereik het, of jy nou 'n direkte roete, steil roete of 'n sagte hellingsroete neem.

trappe

Hulle is 'n basiese voorbeeld van 'n skuins vlak wat gebruik word om 'n hoër vlak of vloer in 'n gebou of huis te bereik. In plaas van om op te klim, is stap op trappe meer toeganklik aangesien dit minder energie verg.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – trappe (Beeldbron: Hersiening)

Roltrap

Net so is elektroniese trappe wat roltrappe genoem word, ook 'n voorbeeld van skuins vlakke wat 'n persoon na die boonste verdieping aandryf sonder om enige energie uit te oefen.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Roltrap

Rolstoel oprit 

Dit is een van die noodsaaklike skuinsvlakke wat 'n fisies gestremde persoon se lewe makliker maak. In die meeste openbare plekke word 'n plat skuins oppervlak van 'n hoër vloer tot grond geheg wat spesiaal gebou is vir fisies gestremde mense om op of af te beweeg met 'n rolstoel genaamd Wheelchair Ramp. Deur die oprit te gebruik, stoot die rolstoel op 'n laer vlak en lig dan tot hoër.

Die totale afstand wat nodig is om die rolstoel te stoot om die hoër vloer te bereik, neem toe, maar die vereiste krag en energie neem af.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Rolstoel oprit (Beeldkrediet: robotwerker)

Slides

Hulle is een skuins vlak wat toelaat dat enige voorwerpe veilig van hoogte af laat sak word. Die een kant daarvan word naby die grond geplaas, en die ander kant word op hoogte gelig. Die hoogteverskil van beide kante se kante maak dit 'n skuins vlak.

Gestel jy staan ​​op die hoogte en hou 'n klein voorwerp in die hand terug, en dan wil jy daardie voorwerp vir die persoon wat op die vloer staan ​​gee. Eerder as om daardie voorwerp na die persoon toe te gooi, as jy 'n skuinsvlak soos 'n glybaan gebruik, sal 'n voorwerp veilig met die glybaan afdaal met behulp van gravitasiekrag.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Slides

Skyfie vir speelgronde

Deur die wrywing van 'n glybaan uit te skakel, kan die spoed waarteen voorwerpe teen die skyfies af beweeg, verhoog word. Dus, afgesien van kommersiële skyfies, word skyfies speel die gewildste vorm van vermaak wat ons in die meeste speelgronde waarneem.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Skyfie vir speelgronde

Dak

Die dak van die huise word 'n skuins vlak wanneer dit in die vorm van 'n skuins helling gebou word. Die dak met 'n skuins helling word hoofsaaklik in heuwelagtige gebiede waargeneem, aangesien dit vragte soos reënwater, sneeu of stof toelaat.

As gevolg van hierdie skuins skuins gly enige afvalgoed vinnig van die dak af grond toe as gevolg van gravitasiekrag.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Skuins dak (Beeldkrediet: energymodels)

Houer vragmotor

Dit het vroeër swaar goed of vullis van een plek na 'n ander gedra. 'n Soortgelyke skuinsvlakbeginsel van 'n rolstoeloprit word gebruik om daardie swaar goed in die vragmotor te laai. Die gekantelde houeragtige rolstoeloprit is aan die agterkant van die vragmotor vasgemaak.

Gevolglik dien hierdie gekantelde houer as 'n skuinsvlak wat die op- en aflaai van enige voorwerpe byna moeiteloos moontlik maak.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Houer vragmotor oprit

Briefbus

Die geute wat gebruik word om die brief in 'n privaat briewebus te laat val, is ook 'n voorbeeld van 'n skuinsvlak. Die geute bied die skuins helling wat aan die briewebusopeninge gekoppel is.

Die skuins helling help om die brief maklik in die briewebus af te gly en keer dat die briewebus vassit.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Briefbusgeute

piramides

Het jy gewonder hoe die mense gedurende antieke tye die piramide gebou het? Die primêre vraag vir die bou van piramides, hoe hulle swaar blokke baie hoog van die grond af lig gedurende daardie tyd.

Die antwoord is dat hulle nie opgelig het nie, maar die blokke opgetrek het met behulp van skuins vlakke. Gevolglik verskyn die struktuur van piramides as 'n driehoek van alle skyfies, net soos 'n skuins vlak.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Piramide-oprit (Beeldkrediet: Quora)

tregter

Dit word gevorm deur twee tipes geometriese vorms, soos 'n keël en 'n silinder, te verbind. Hier tree die geboë deel van die keël op as 'n skuins vlak vir enige vloeistof wat daarin gegooi word.

Die helling van die keël laat die vloeistof maklik deur die silinder afgly met behulp van gravitasiekrag.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – tregter

Vliegtuig 

Die skroef, wat aan die begin van die vliegtuig geheg is, is soortgelyk aan sy vlerke gevorm. Beide dele van vliegtuie versnel lugvloei oor hul geboë oppervlaktes. Soos 'n skroef tol, is die spoed van sy lem die hoogste by die puntdeel en die stadigste aan die onderkant. Tydens een volle rotasie beweeg die lem se punt baie verder as sy onderkant in dieselfde tyd, en daarom is die lemhoek die grootste aan die onderkant en die minste by die punt.

As die lemhoek uniform oor die skroef is, sal daar 'n variasie wees in die stoot- en drukverskil wat deur 'n skroef van onder na bo geproduseer word, wat lei tot 'n negatiewe aanvalshoek aan die onderkant en lemstop by die punt. 

Gevolglik is die skroeflemme skuins met 'n hoër geometriese steek aan die onderkant en 'n laer steek by die punt, wat 'n beduidende lugdrukverskil oor die lem voorkom.

Daarom is die vliegtuig een van die gevorderde voorbeelde van skuins vliegtuie.

Hellende vliegtuig voorbeelde
Hellende vliegtuig voorbeelde – Vliegtuigskroef (Beeldkrediet: Wikipedia)

Weet jy daar is soveel skuins vlakke om jou wat jou lewe makliker maak? Lys sulke skuinsvlakke voorbeelde wat jy kan vind.

Wat is die doel van 'n skuins vliegtuig? 

'n Skuinsvlak is een van die tipes eenvoudige masjiene – met die doel om menslike pogings te verminder om hul take makliker te maak. 

Dit is 'n oprit of helling waarin die oppervlak skuins is, wat help om swaar voorwerpe van 'n laer hoogte na hoër te beweeg.

Eenvoudige masjiene wat beteken

"'n Basiese meganiese toestel wat gebruik word om werk makliker te maak wanneer enige krag toegepas word. " 

Tipes eenvoudige masjiene

Eenvoudige masjiene word in ses tipes geklassifiseer; wat oral om ons gevind kan word, word hieronder gelys: 

  • Skuinsvlak
  • Lever
  • Wig
  • skroef
  • Wiel en as
  • katrol
Eenvoudige masjientipes
Ses tipes eenvoudige masjien

Wat is die 3 tipes skuins vlakke?

Drie van die ander ses eenvoudige masjiene is gebaseer op 'n skuins vlak, word hieronder gelys: 

  • Lever : 'n skuins vlak wat die verhewe oppervlak vanaf 'n horisontale oppervlak ondersteun.
  • Wig : 'n draagbare soort skuins vlak wat gevorm word wanneer twee skuins vlakke by die rand saamgevoeg het.
  • skroef : 'n gedraaide skuins vlak wat gevorm word deur om 'n paal of silinder te draai.

Watter konsepte, prosesse word geassosieer met beweging op 'n skuins vlak?

Wanneer 'n voorwerp op of af op 'n skuinsvlak gly, is daar volgende konsepte of prosesse wat verband hou met daardie voorwerp se beweging op 'n skuinsvlak wat werk wat op 'n skuinsvlak gedoen word makliker maak: 

Hoe beweeg 'n skuinsvlak-effek? 

Die tempo waarteen 'n voorwerp op 'n skuins vlak gly, hang af van hoe skuins of getiteld die oppervlak is. 

Hoe groter die oppervlak skuins, hoe vinniger is die tempo waarteen 'n voorwerp gly.

Om die beweging van 'n voorwerp op 'n skuinsvlak te verstaan, moet 'n mens die aantal kragte wat daarop inwerk op 'n skuinsvlak ontleed. 

Kragte op 'n skuins vlak

Ten minste twee kragte werk op 'n voorwerp op 'n skuinsvlak in: –

  • Normale krag, wat loodreg op die oppervlak werk
  • Swaartekrag, ook bekend as die gewig van 'n voorwerp, werk afwaarts.

Lees meer oor Verskillende tipes kragte

Hoe kan die versnelling op 'n skuins vlak bereken word?

Let op dat twee kragte op 'n voorwerp op 'n skuinsvlak in dieselfde rigting is. dit wil sê, nie in die teenoorgestelde rigting nie. Daarom word een krag opgelos in sy loodregte komponente, wat maklik ander kragte op 'n voorwerp kan byvoeg. 

Hierdie proses behels die oplos van die gewig van 'n voorwerp (Fgrav) in twee loodregte komponente:

  • Een parallel gerig [latex]F_{\parallel }[/latex] na 'n skuinsvlak 
  • 'n Ander is loodreg gerig [latex]F_{\perp}[/latex] na 'n skuins vlak.

Hellende vliegtuigformule 

Die vergelyking van parallelle komponente is:

[latex]F_{\parallel } = mgsin\theta[/latex] ………… (1)

Die vergelyking van loodregte komponente is:

[latex]F_{\perp} = mgcos\theta[/latex] ……………… (2)

Die loodregte komponent van gravitasiekrag balanseer die normaalkrag aangesien dit teenoor die normaalkrag gerig is, terwyl die parallelle komponent van gravitasiekrag ongebalanseerd bly. 

Hier is die netto krag op 'n skuins vlak die ongebalanseerde parallelle komponent van gravitasiekrag wat 'n voorwerp op 'n skuins vlak versnel. 

Gebruik van skuinsvlak
Kragte op 'n skuins vlak

Die netto krag op 'n skuins vlak word gegee deur, 

[latex]F_{net} = mgsin\theta[/latex] …………………. (3)

As daar geen wrywing tussen 'n skuinsvlak en 'n voorwerp bestaan ​​nie, word gesê dat daardie vlak die 'ideale skuinsvlak'

Vir ideale skuinsvlak, 

Die werk verrig op vragopheffing deur 'n skuins vlak, wat uitsetwerk (Wout) is, is gelyk aan die werk verrig deur die toegepaste krag, wat insetwerk (Win) is.

Wuit =Win ………………………….. (4)

Volgens Newton se Tweede Bewegingswet,

[latex]a = \frac{F_{net}}{m}[/latex]

'n Voorwerp se versnelling is die parallelle komponent van gravitasiekrag gedeel deur sy massa (m) vir 'n ideale skuinsvlak. 

Ons lewer die vergelyking van versnelling op skuins vlak soos volg:

[latex]a = gsin\theta[/latex] ………………….. (5)

'n Voorwerp sal met versnelling afgly of [latex]gsin\theta[/latex] op 'n wrywinglose oppervlak van 'n skuinsvlak.

Hoe om skuinsvlakwrywing te bepaal?

Wanneer 'n wrywingskrag (aangedui deur fFric) in die prentjie in die skuinsvlak kom, hou dit verband met die normaalkrag (fN) deur 

[latex]f_{fric} = \mu f_{N}[/latex] …………….(6)

Waar [latex]\mu[/latex] 'n wrywingskoëffisiënt is.

Hoe om die hoek van 'n skuinsvlak met wrywing te vind?

Om die wrywingskrag deur 'n skuinsvlak te bepaal, moet ons eers die normaalkrag vind. Let op dat twee kragte op 'n skuinsvlak in teenoorgestelde rigtings is. Daarom gly 'n voorwerp se beweging af, en die wrywingskrag is parallel met die helling van 'n vlak, terwyl die normaalkrag tussen 'n voorwerp en 'n skuinsvlak loodreg op sy helling is. 

Die vergelyking van loodregte komponent van normaalkrag is

[latex]F_{\perp} = mgcos\theta[/latex]

Soos per vergelyking (6), die wrywingskrag op 'n skuins vlak is 

[latex]f_{fric} = \mu mgcos\theta[/latex] ………………………… (7)

Hoeveel verskillende maniere om wrywing op 'n glyvoorwerp teen 'n skuins vlak te bereken?

Om die wrywingskrag tussen twee voorwerpe te bepaal, kan ons aanvaar dat 'n voorwerp teen 'n konstante beweging op 'n skuinsvlak kan afgly – as die netto krag nul is.

Gebruik van skuinsvlak
Kragte op skuinsvlak

Die diagram toon dat wrywingskrag en die parallelle gravitasiekragkomponente op 'n voorwerp in die teenoorgestelde rigting inwerk. 

Let daarop dat wanneer beide kragte op 'n voorwerp gelyke grootte het, sy versnelling nul is. 

[latex]f_{net} = 0[/latex]

[latex]f_{fric} + f_{grav}= 0[/latex]

[latex]\mu mgcos\theta – mgsin\theta= 0[/latex]

Let op [latex]mgsin\theta[/latex] is negatief as gravitasiekrag is in die teenoorgestelde rigting. 

[latex]\mu = \frac{mgsin\theta}{mgcos\theta}[/latex]

[latex]\mu = bruin\theta[/latex]

Hier is [latex]\theta[/latex] die hoek van wrywing, Ook bekend as die rushoek waarby 'n voorwerp stil kan bly sonder om af te gly op 'n skuins vlak as gevolg van wrywing.

Wat is die meganiese voordeel van skuinsvlak?

  • Die meganiese voordeel verskaf die hoeveelheid krag wat nodig is om enige voorwerpe op 'n skuins vlak te beweeg.
  • MA is gebaseer op 'n skuins vlak se helling en hoogte. Hoe minder die helling, hoe kleiner die krag benodig en hoe groter is die meganiese voordeel daarvan.

Meganiese voordeel (MA) word gedefinieer as "die verhouding van die uitsetkrag wat op 'n voorwerp uitgeoefen word deur 'n skuinsvlak tot die insetkrag wat op 'n voorwerp toegepas word."

Gebruik van skuinsvlak
Meganiese voordeel van 'n skuins vliegtuig

Meganiese voordeel van 'n skuinsvlakformule

Vir 'n skuinsvlak is die uitsetkrag op 'n voorwerp 'n gravitasiekrag. dit wil sê sy gewig Fw, terwyl die insetkrag parallel aan die vlak F isi

Die meganiese voordeel word gegee deur 

[latex]MA = \frac{F_{w}}{F_{i}}[/latex] …………………………..(8)

Hoe word meganiese voordeel bereken?

Kom ons bereken die meganiese voordeel in terme van wrywinglose oppervlak.

Om terug te kom na die vergelyking (4),

Die uitsetwerk is gelyk aan die produk van uitsetkrag en vertikale verplasing of hoogte of styging van 'n skuins vlak.

[latex]W_{uit} = F_{w} \ast styging[/latex] …………………(A)

Die insetwerk is gelyk aan die produk van insetkrag en diagonale lengte van 'n skuinsvlak.

[latex]W_{in} = F_{i} \ast Length[/latex] …………………………(B)

Die vervanging van die vergelykings (A) en (B) in die vergelyking (4), ons kry

[latex]F_{w} \ast styging = F_{i} \ast Length[/latex]

[latex]\frac{F_{w}}{F_{i}} = \frac{Lengte}{Styg[/latex]

Soos per die vergelyking (8),

[latex]MA = \frac{F_{w}}{F_{i}} = \frac{Lengte}{Styg[/latex] …………….(C)

Uit die diagram kan die meganiese voordeel uitgedruk word deur die hoek [latex]\theta[/latex] van 'n skuins vlak, 

[latex]sin\theta = \frac{Styging}{Lengte}[/latex]

Laastens word die meganiese voordeel (MA) op 'n skuinsvlak opgelos as,

[latex]MA = \frac{F_{w}}{F_{i}} = \frac{1}{sin\theta }[/latex] ……………………….(D)

Hoe minder die gekantelde of skuins hoek van die vliegtuig is, hoe groter is die meganiese voordeel daarvan.

Hoe vind jy 'n Werklike Meganiese Voordeel van skuinsvlakke?

Daar word gesê dat 'n skuins vliegtuig se meganiese voordeel (MA) sonder enige wrywing is 'Ideale meganiese voordeel (IMA)".

Wanneer 'n skuinsvlak enige wrywing het, word gesê dat die meganiese voordeel daarvan 'Werklike Meganiese Voordeel (AMA)".

Die werklike meganiese voordeel (AMA) word gegee deur,

[latex]AMA = \frac{F_{w}}{F_{i}+F_{fric}}[/latex]

Waar FFric is 'n wrywingskrag wat op 'n voorwerp inwerk. 

Wat is die doeltreffendheid van 'n skuins vliegtuig?

Die doeltreffendheid van 'n skuins vlak is die persentasie insetwerk deur toegepaste krag op uitsetwerk deur krag uitgeoefen deur 'n skuins vlak. 

Die doeltreffendheid van 'n skuins vlak word bereken as: 

Doeltreffendheid = Uitsetwerk / Insetwerk ×100%

Aangesien sommige van die hoeveelheid insetwerk gebruik word om wrywing te oorkom, is dit groter as die uitsetwerk, wat lei tot minder 100% doeltreffendheid van 'n skuins vlak. Dus, hoe nader 'n skuins vliegtuig se doeltreffendheid aan 100% is, hoe beter kan dit wrywing oorkom.

Hoe om die doeltreffendheid van 'n skuins vliegtuig te verhoog?

Om terug te kom na die vergelyking (D) van meganiese voordeel op 'n skuins vlak

Om die doeltreffendheid van 'n skuins vlak te verhoog, moet ons die wrywing verminder deur die wrywingskoëffisiënt [latex]\mu[/latex] te verminder of die wrywingshoek [latex]\theta[/latex] te vergroot.

Die doeltreffendheid word feitlik verhoog deur rollers te gebruik in samewerking met 'n skuins vlak of 'n wig in plaas van 'n skuins vlak.


Gereelde vrae (Vrae)

Wat sal gebeur as die helling van 'n skuinsvlak te steil is?

Ans: As die helling van 'n skuinsvlak te steil is, verg dit meer moeite om 'n voorwerp op 'n skuinsvlak soos volg te beweeg:

  • hoe kleiner die afstand wat 'n voorwerp moet aflê
  • hoe groter die krag sal nodig wees om 'n voorwerp op 'n vliegtuig te beweeg
  • die mindere meganiese voordeel van 'n skuinsvlak

'n Krag wat deur 'n skuinsvlak op 'n voorwerp uitgeoefen word, is die?

Ans: Twee kragte wat deur 'n skuinsvlak op 'n voorwerp toegepas word, word hieronder gegee:

  • Swaartekrag
  • Normale krag

Is 'n skuins vlak om 'n sentrale silinder 'n hefboom?

Ans: 'n Vlak is 'n skuins vlak wat die verhewe oppervlak vanaf 'n horisontale oppervlak ondersteun.

'n Gedraaide skuinsvlak wat gevorm word deur om die silinder te draai, word 'n skroef genoem. 

Jy kantel 'n skuins vlak met 'n voorwerp bo-op totdat dit die hoek bereik waar dit begin gly. Het die massa van die voorwerp of swaartekrag 'n effek op wat hierdie hoek is?

Ans: Wanneer die hoek groter is as die wrywingshoek, begin die voorwerpe op 'n skuinsvlak afgly.

Aangesien hierdie wrywingshoek afgelei word van die gravitasiekrag op 'n voorwerp met massa m, beïnvloed die swaartekrag of sy massa hierdie wrywingshoek.

Beweeg 'n liggaam op 'n skuins vlak wanneer geen swaartekrag teenwoordig is nie, maar wrywing is oefeninge Newtoniaanse meganika kragte wrywing fisika?

Ans: Die wrywingskrag wat 'n voorwerp op 'n skuinsvlak stoot, hang af van die normaalkrag tussen 'n voorwerp en 'n skuinsvlak. Die loodregte komponente van swaartekrag verskaf die normale krag. 

As daar dus geen swaartekrag teenwoordig is nie, sal daar geen normale krag en geen wrywingskrag op 'n voorwerp wees nie. Die liggaam beweeg dus nie op 'n skuinsvlak in die afwesigheid van swaartekrag nie. 


Manish Naik

Hallo, ek is Manish Naik het my MSc Fisika met Solid-State Electronics as spesialisasie voltooi. Ek het drie jaar ondervinding in die skryf van artikels oor fisika-vak. Skryfwerk, wat daarop gemik was om akkurate inligting aan alle lesers, van beginners en kundiges, te verskaf. In my vrye tyd spandeer ek graag my tyd in die natuur of om geskiedkundige plekke te besoek. Ek is geëerd om deel te wees van LambdaGeeks. Sien daarna uit om jou deur LinkedIn te verbind - https://www.linkedin.com/in/manish-ashok-naik/ Besoek ook my webwerf Wandering Maharashtra vir Maharashtra-reisgids en erfenisbewaringsartikels - https://wanderingmaharashtra.com /reis-blogs/

Onlangse plasings