Você provavelmente já ouviu de seu professor sobre as máquinas simples que compõem dispositivos mais complicados. Duas dessas máquinas, o plano inclinado e a cunha, são semelhantes, mesmo que a cunha se mova para fazer seu trabalho e o plano inclinado não. Pense em um plano inclinado como uma superfície plana inclinada para cima, de forma que, vista de lado, parece um triângulo; coloque dois desses triângulos juntos, base com base, e você terá uma cunha.
Vantagem de Máquinas
Todas as máquinas, cunhas e aviões incluídos, oferecem algo chamado de "vantagem mecânica". Que significa se você aplicar uma força à cunha ou avião, a máquina enviará uma força maior para algum lugar senão. Aplique sua força na extremidade larga da cunha, e a extremidade oposta mais fina - a lâmina de uma faca, digamos, ou a face afiada do cinzel - multiplica essa força. Assim como a cunha divide um objeto, o plano "divide" a força da gravidade, parte dela perpendicular ao a superfície do avião, algumas paralelas a ele, tornando mais fácil empurrar um objeto morro acima do que levantá-lo completamente.
Cunha dá vantagem
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A cunha é um plano inclinado em movimento se você pensar que o plano está em sua extremidade estreita. Uma força aplicada na extremidade oposta, mais larga, tem que ir para algum lugar - incluindo a extremidade estreita, que aplica a força a uma área menor. A mesma força, área menor, dá um soco em qualquer coisa que esteja contra a extremidade estreita da cunha: o mármore que Michelangelo está esculpindo com um cinzel, uma tora que Abe Lincoln está rachando com um machado ou aquele monte de neve que você está cavando uma pá.
Enquanto isso, da perspectiva do mármore, tronco ou neve, eles estão sendo empurrados para cima ao longo do plano inclinado da face do cinzel, machado ou pá. Muito mais fácil do que Michelangelo levantando "David", Lincoln levantando o tronco ou você pegando um monte de neve e esperando pelas peças que você não quer deixar por conta própria.
Rolando com Plano Inclinado
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Assim como a força que você aplica a uma cunha atua ao longo da distância - da extremidade larga à mais fina - a força que você usa para mover objetos ao longo de um plano inclinado age também ao longo da distância. No caso do plano inclinado, você começa na extremidade mais fina da cunha, por assim dizer, e sobe no plano até a extremidade mais larga. Assim como as cunhas mais úteis são longas e cônicas, para melhor dar um grande golpe com pequeno esforço, os planos inclinados mais úteis se inclinam para cima gradualmente; quanto maior a distância, menor será a força necessária para rolar, empurrar ou puxar o objeto ao longo do plano.
Você está gradualmente superando a resistência do objeto, seu peso, ao aplicar uma força à distância, assim como o a cunha supera a resistência do objeto, em ser dividido, exercendo uma força na extremidade estreita do cunha.
União
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Se uma cunha funciona como um plano inclinado, e um plano inclinado é semelhante a uma cunha, as duas máquinas simples podem funcionar ainda melhor quando colocadas juntas. Essa combinação de cunha-plano é vista no parafuso de madeira doméstico comum. Os fios são o plano inclinado, movendo o parafuso na madeira com menos força do que você precisa para martelar no parafuso. A ponta é a cunha, separando a madeira.
Um zíper é uma combinação de cunhas e planos inclinados para conectar e desconectar os dentes. Essas combinações das chamadas máquinas simples são comuns. A ciência fala de "famílias" de máquinas, dispositivos diferentes trabalhando em princípios semelhantes - plano inclinado, cunha e parafuso estão na família do plano; três outras chamadas máquinas simples, alavanca, roda e eixo e polia, fazem parte da família de alavancas.