Wie heeft het hellende vlak uitgevonden?

Het hellend vlak is niet waar mensen aan denken als ze aan 'machine' denken, omdat hellende vlakken in de natuur aanwezig zijn. Ga naar de helling van een heuvel kijken en je kijkt naar een hellend vlak. Als mechanisch concept is het echter een van de meest fundamentele principes in de techniek en een van de klassieke 'zes eenvoudige machines'.

Een hellend vlak is elk vlak oppervlak dat eindigt op een hoger punt dan waar het begon. Dit betekent niet noodzakelijk dat een hellend vlak speciaal gebouwd moet zijn om in aanmerking te komen. Elke natuurlijke helling is ook een hellend vlak. Het is een van de zes eenvoudige machines.

Een hellend vlak krijgt mechanisch voordeel door de hoeveelheid energie die nodig is om een ​​object op te tillen in te ruilen voor het vergroten van de afstand waarover het moet reizen. Het is gemakkelijker om een ​​60 voet hoge heuvel op te lopen dan om direct een 60 voet klif op te klimmen. U reist echter ook verder dan 60 voet om dit te doen. Als we de wrijving buiten beschouwing laten, wordt in beide gevallen dezelfde hoeveelheid energie verbruikt, maar het schalen van een klif vereist dat die energie in een kortere tijd wordt verbruikt.

Strikt genomen heeft niemand het hellend vlak uitgevonden, aangezien het eigenlijke object in de natuur aanwezig is en al werd gebruikt voordat de principes erachter werden begrepen. Archimedes, de grote mechanische wetenschapper en uitvinder van de antieke wereld, nam het hellend vlak niet eens op in zijn lijst van eenvoudige machines. Het was echter duidelijk een fundamenteel technisch hulpmiddel in de antieke wereld, zelfs als niemand het een plaats gaf met de schroef of de katrol. Het idee van het hellend vlak als een op zichzelf staande machine begon vorm te krijgen tijdens de Renaissance, en Galileo nam het op in zijn werk 'On Mechanics', maar hij vond het niet uit.

Voor de hand liggende toepassingen van het hellend vlak zijn in glijbanen, hellingen en glijbanen. Minder voor de hand liggend is het gebruik van het hellend vlak in bladen, dat zijn twee hellende vlakken die samenkomen langs een gemeenschappelijke rand. Dit werkt door de weerstand bij het splijten van een object over te brengen naar de vlakken van de hellende vlakken, waardoor ze uit elkaar worden gedreven. Dit bespaart kracht ten opzichte van simpelweg iets uit elkaar trekken.

Sommige natuurkundigen beweren dat de wig, een andere eenvoudige machine, gewoon een hellend vlak is dat voor een ander doel wordt gebruikt (zoals hierboven beschreven met hoe bladen werken). Een wig of beitel is immers een splijtgereedschap dat vaak een enkel hellend vlak is dat wordt gebruikt om kracht uit te oefenen, in plaats van te tillen, en het verleende mechanische voordeel is vergelijkbaar, zelfs als het voor verschillende wordt toegepast redenen. Omwille van de eenvoud en traditie pakken de zes eenvoudige machines de wig en het hellende vlak meestal afzonderlijk aan.