من اخترع المستوى المائل؟

المستوى المائل ليس ما يفكر فيه الناس عندما يفكرون في "آلة" ، لأن الطائرات المائلة موجودة في الطبيعة. اذهب وانظر إلى منحدر التل ، وأنت تنظر إلى مستوى منحدر. ومع ذلك ، كمفهوم ميكانيكي ، فهو أحد المبادئ الأساسية في الهندسة وواحد من "ستة آلات بسيطة" كلاسيكية.

المستوى المائل هو أي سطح مستو ينتهي عند نقطة أعلى من حيث بدأ. هذا لا يعني بالضرورة أن المستوى المائل يحتاج إلى أن يكون مصممًا لغرض التأهل. أي ميل طبيعي هو أيضًا مستوى مائل. إنها واحدة من ستة آلات بسيطة.

يكتسب المستوى المائل ميزة ميكانيكية من خلال تداول كمية الطاقة المطلوبة لرفع جسم ما لزيادة المسافة التي يجب أن يسافر خلالها. يعد المشي فوق تل يبلغ ارتفاعه 60 قدمًا أسهل من التسلق مباشرة أعلى منحدر بطول 60 قدمًا. ومع ذلك ، فإنك تسافر أيضًا لمسافة تزيد عن 60 قدمًا للقيام بذلك. بخصم الاحتكاك ، يتم إنفاق نفس القدر من الطاقة في كلتا الحالتين ، لكن تسلق الجرف يتطلب إنفاق هذه الطاقة في فترة زمنية أقصر.

بالمعنى الدقيق للكلمة ، لم يخترع أحد المستوى المائل ، حيث أن الكائن الفعلي موجود في الطبيعة وكان يستخدم حتى قبل فهم المبادئ الكامنة وراءه. لم يدرج أرخميدس ، العالم والمخترع الميكانيكي العظيم في العالم القديم ، حتى الطائرة المائلة في قائمته للآلات البسيطة. ومع ذلك ، من الواضح أنها كانت أداة هندسية أساسية في العالم القديم ، حتى لو لم يكن هناك من يعطيها مكانًا باستخدام المسمار أو البكرة. بدأت فكرة الطائرة المائلة كآلة في حد ذاتها تتبلور خلال عصر النهضة ، وأدرجها جاليليو في عمله "في الميكانيكا" ، لكنه لم يخترعها.

الاستخدامات الواضحة للمستوى المائل في المزالق والمنحدرات والشرائح. أقل وضوحًا هو استخدام المستوى المائل في الشفرات ، وهما مستويان مائلان يلتقيان على طول حافة مشتركة. يعمل هذا عن طريق نقل المقاومة في تقسيم كائن إلى وجوه المستويات المائلة ، مما يؤدي إلى تباعدها عن بعضها. هذا يحافظ على القوة بالنسبة لفصل شيء ما.

يجادل بعض الفيزيائيين بأن الوتد ، وهو آلة بسيطة أخرى ، هو ببساطة مستوى مائل يستخدم لغرض آخر (كما هو موضح أعلاه بشأن كيفية عمل الشفرات). بعد كل شيء ، الوتد أو الإزميل هو أداة تقسيم وغالبًا ما يكون مستوى مائلًا واحدًا يستخدم لتطبيق القوة ، بدلاً من الرفع ، والميزة الميكانيكية الممنوحة متشابهة ، حتى لو تم تطبيقها على مختلف أسباب. ومع ذلك ، من أجل البساطة والتقاليد ، فإن الآلات الست البسيطة عادة ما تتعامل مع الإسفين والمستوى المائل بشكل منفصل.