Il piano inclinato non è ciò a cui la gente pensa quando pensa "macchina", perché i piani inclinati sono presenti in natura. Vai a guardare il pendio di una collina e stai guardando un piano inclinato. Tuttavia, come concetto meccanico, è uno dei principi più fondamentali dell'ingegneria e una delle classiche "sei macchine semplici".
Identificazione
Un piano inclinato è qualsiasi superficie piana che termina in un punto più alto rispetto a dove è iniziata. Ciò non implica necessariamente che un piano inclinato debba essere costruito appositamente per qualificarsi. Qualsiasi pendenza naturale è anche un piano inclinato. È una delle sei macchine semplici.
Effetti
Un piano inclinato ottiene un vantaggio meccanico scambiando la quantità di energia richiesta per sollevare un oggetto con l'aumento della distanza che deve percorrere. Camminare su una collina alta 60 piedi è più facile che salire direttamente su una scogliera di 60 piedi. Tuttavia, per farlo, viaggi anche oltre i 60 piedi. Al netto dell'attrito, in entrambi i casi viene spesa la stessa quantità di energia, ma scalare una scogliera richiede che l'energia venga spesa in un periodo di tempo più breve.
Storia
A rigor di termini, nessuno ha inventato il piano inclinato, poiché l'oggetto reale è presente in natura e veniva utilizzato anche prima che i principi dietro di esso fossero compresi. Archimede, il grande scienziato e inventore meccanico del mondo antico, non includeva nemmeno il piano inclinato nella sua lista di macchine semplici. Tuttavia, era chiaramente uno strumento ingegneristico fondamentale nel mondo antico, anche se nessuno gli stava dando un posto con la vite o la puleggia. L'idea del piano inclinato come macchina a sé stante iniziò a prendere forma durante il Rinascimento, e Galileo lo incluse nella sua opera "On Mechanics", ma non lo inventò.
tipi
Usi ovvi del piano inclinato sono in scivoli, rampe e scivoli. Meno evidenti sono l'uso del piano inclinato nelle lame, che sono due piani inclinati che si incontrano lungo un bordo comune. Funziona trasferendo la resistenza nel dividere un oggetto alle facce dei piani inclinati, allontanandoli. Ciò conserva la forza rispetto al semplice distacco di qualcosa.
Intuizione dell'esperto
Alcuni fisici sostengono che il cuneo, un'altra macchina semplice, sia semplicemente un piano inclinato utilizzato per un altro scopo (come descritto sopra con il funzionamento delle lame). Dopotutto, un cuneo o uno scalpello è uno strumento di divisione che spesso è un singolo piano inclinato utilizzato per applicare la forza, piuttosto che sollevare, e il vantaggio meccanico conferito è simile, anche se applicato per differenti motivi. Tuttavia, per motivi di semplicità e tradizione, le sei macchine semplici in genere affrontano separatamente il cuneo e il piano inclinato.