Ποιος ανακάλυψε το κεκλιμένο αεροπλάνο;

Το κεκλιμένο επίπεδο δεν είναι αυτό που σκέφτονται οι άνθρωποι όταν σκέφτονται «μηχανή», επειδή τα κεκλιμένα επίπεδα είναι παρόντα στη φύση. Κοιτάξτε την πλαγιά ενός λόφου και κοιτάτε ένα κεκλιμένο επίπεδο. Ωστόσο, ως μηχανική ιδέα, είναι μία από τις πιο θεμελιώδεις αρχές της μηχανικής και μία από τις κλασικές «έξι απλές μηχανές».

Ένα κεκλιμένο επίπεδο είναι κάθε επίπεδη επιφάνεια που καταλήγει σε υψηλότερο σημείο από εκεί που ξεκίνησε. Αυτό δεν σημαίνει απαραίτητα ότι ένα κεκλιμένο επίπεδο πρέπει να είναι ειδικά σχεδιασμένο για να πληροί τις προϋποθέσεις. Κάθε φυσική κλίση είναι επίσης κεκλιμένο επίπεδο. Είναι ένα από τα έξι απλά μηχανήματα.

Ένα κεκλιμένο επίπεδο αποκτά μηχανικό πλεονέκτημα με την ανταλλαγή της ποσότητας ενέργειας που απαιτείται για την ανύψωση ενός αντικειμένου για την αύξηση της απόστασης από την οποία πρέπει να ταξιδεύει. Το περπάτημα σε ύψος ύψους 60 ποδιών είναι ευκολότερο από το να ανεβείτε κατευθείαν πάνω σε βράχο 60 ποδιών. Ωστόσο, ταξιδεύετε επίσης περισσότερο από 60 πόδια για να το κάνετε. Εκτός από την τριβή, η ίδια ποσότητα ενέργειας δαπανάται και στις δύο περιπτώσεις, αλλά για την κλιμάκωση ενός γκρεμού απαιτείται η κατανάλωση ενέργειας σε μικρότερο χρονικό διάστημα.

Ακριβώς μιλώντας, κανείς δεν εφευρέθηκε το κεκλιμένο επίπεδο, αφού το πραγματικό αντικείμενο είναι παρόν στη φύση και χρησιμοποιείται πριν ακόμη γίνουν κατανοητές οι αρχές πίσω από αυτό. Ο Αρχιμήδης, ο μεγάλος μηχανικός επιστήμονας και εφευρέτης του αρχαίου κόσμου, δεν συμπεριέλαβε ούτε το κεκλιμένο επίπεδο στη λίστα των απλών μηχανών του. Ωστόσο, ήταν σαφώς ένα θεμελιώδες εργαλείο μηχανικής στον αρχαίο κόσμο, ακόμα κι αν κανείς δεν του έδινε θέση με τη βίδα ή την τροχαλία. Η ιδέα του κεκλιμένου επιπέδου ως μηχανή από μόνη της άρχισε να διαμορφώνεται κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης, και ο Γαλιλαίος το περιέλαβε στο έργο του "On Mechanics", αλλά δεν το εφευρέθηκε.

Προφανείς χρήσεις του κεκλιμένου επιπέδου είναι σε αγωγούς, ράμπες και διαφάνειες. Λιγότερο προφανής είναι η χρήση του κεκλιμένου επιπέδου στα πτερύγια, τα οποία είναι δύο κεκλιμένα επίπεδα που συναντώνται κατά μήκος ενός κοινού άκρου. Αυτό λειτουργεί μεταφέροντας την αντίσταση στο διαχωρισμό ενός αντικειμένου στις όψεις των κεκλιμένων επιπέδων, απομακρύνοντάς τα. Αυτό διατηρεί τη δύναμη σε σχέση με το να τραβήξουμε κάτι.

Μερικοί φυσικοί υποστηρίζουν ότι η σφήνα, μια άλλη απλή μηχανή, είναι απλά ένα κεκλιμένο επίπεδο που χρησιμοποιείται για άλλο σκοπό (όπως περιγράφεται παραπάνω με τον τρόπο λειτουργίας των λεπίδων). Μετά από όλα, μια σφήνα ή σμίλη είναι ένα εργαλείο διαχωρισμού που είναι συχνά ένα μόνο κεκλιμένο επίπεδο που χρησιμοποιείται για να ασκήσει δύναμη, αντί να ανυψώνεται, και το μηχανικό πλεονέκτημα που παρέχεται είναι παρόμοιο, ακόμη και αν εφαρμόζεται για διαφορετικό αιτιολογικό. Ωστόσο, για λόγους απλότητας και παράδοσης, οι έξι απλές μηχανές αντιμετωπίζουν συνήθως τη σφήνα και το κεκλιμένο επίπεδο ξεχωριστά.