Kas yra pasvirusi plokštuma?

Nuožulni plokštuma yra viena iš šešių paprastų mašinų, kurias apibrėžė ankstyvieji mokslininkai ir kurios buvo naudojamos atsižvelgiant į fiziką ar mechaniką. Kiti penki yra svirtys, skriemuliai, varžtai, pleištai ir ratai bei ašys. Šios paprastos mašinos buvo sukurtos taip, kad padidintų arba nukreiptų jėgą taip, kad maksimaliai padidintų darbo kiekį, kurį jos galėtų atlikti. Paprasčiau tariant, pasvirusi plokštuma yra objektas, kurio paviršius yra lygus ir yra pasviręs fiksuotu kampu.

Mechaninis šios mašinos pranašumas yra mažesnis jėgos kiekis, reikalingas objektams perkelti tarp skirtingų aukščių vietų. Be plokštumos objektą perkelti vertikaliai reikėtų kur kas daugiau jėgos. Be to, jis gali padėti saugiai perkelti objektus žemyn.

Kaip pavyzdį naudojant vaiko čiuožyklą žaidimų aikštelėje, jei vaikas yra ant platformos virš žemės ir nukris nuo platformos tiesiai žemyn, yra didelė tikimybė, kad jis susižeis. Tiesa, būtų greičiau, bet tikrai nesaugu. Jei vaikas naudoja čiuožyklą, pasvirusios plokštumos pavyzdį, tada jis leisis lėčiau ir saugiau. Panašiai, jei vaikas bandytų užlipti į viršų, tai pareikalautų daug daugiau pastangų nei vaikščiojant čiuožykla.

Pasvirusi plokštuma turi daug pritaikymų ir yra daugybė jų pavyzdžių kasdieniame žmonių gyvenime. Kai kurie pavyzdžiai yra rampos, čiuožyklos, latakai, peiliai ir kirviai. Gali pasirodyti keista, kad taip būtų klasifikuojamas peilis, tačiau įdėmiai pažvelgus į peilio ašmenis matomas nuolydis žemyn.

Kai objektas yra pasvirusioje plokštumoje, jį veikia trys pagrindinės jėgos. Šios jėgos yra normalioji jėga, gravitacinė jėga ir trinties jėga. Nors oro pasipriešinimas yra jėga, veikianti objektą, paprastai į jį neatsižvelgiama, nes jis paprastai yra nereikšmingas. Normalioji jėga yra jėga, veikianti objektą, statmeną (90°) nuolydžiui. Gravitacinė jėga yra jėga, traukianti objektą tiesiai po juo. Galiausiai trinties jėga yra lygiagreti plokštumai. Užuot naudojęs bandymus ir klaidas, asmuo gali iš anksto nustatyti, ar objektą galima perkelti plokštuma aukštyn, naudodamas formulę, apimančią šias tris jėgas, objekto masę ir nuolydžio kampą.