Наклонная плоскость - это не то, о чем люди думают, когда думают «машина», потому что наклонные плоскости присутствуют в природе. Посмотрите на склон холма, а вы смотрите на наклонную плоскость. Однако, как механическая концепция, это один из самых фундаментальных принципов инженерии и один из классических «шести простых машин».
Идентификация
Наклонная плоскость - это любая плоская поверхность, которая заканчивается в более высокой точке, чем ее начало. Это не обязательно означает, что наклонный самолет должен быть специально сконструирован для соответствия требованиям. Любой естественный откос - это тоже наклонная плоскость. Это одна из шести простых машин.
Эффекты
Наклонная плоскость получает механическое преимущество за счет обмена количества энергии, необходимой для подъема объекта, на увеличение расстояния, на которое он должен пройти. Подняться на холм высотой 60 футов легче, чем подняться прямо на утес высотой 60 футов. Однако для этого вы также путешествуете дальше 60 футов. Не считая трения, в обоих случаях расходуется одинаковое количество энергии, но для преодоления обрыва требуется, чтобы эта энергия была израсходована за более короткий период времени.
История
Строго говоря, наклонную плоскость никто не изобрел, поскольку реальный объект присутствует в природе и использовался еще до того, как были поняты принципы, лежащие в основе его. Архимед, великий ученый-механик и изобретатель древнего мира, даже не включил наклонную плоскость в свой список простых машин. Однако в древнем мире это явно был фундаментальный инженерный инструмент, даже если никто не придавал ему место с винтом или шкивом. Идея наклонного самолета как самостоятельной машины начала формироваться в эпоху Возрождения, и Галилей включил ее в свою работу «О механике», но не изобрел ее.
Типы
Очевидное использование наклонной плоскости в желобах, пандусах и горках. Менее очевидным является использование наклонной плоскости в лопастях, которые представляют собой две наклонные плоскости, встречающиеся вдоль общей кромки. Это работает, передавая сопротивление при расщеплении объекта на грани наклонных плоскостей, разгоняя их. Это сохраняет силу по сравнению с простым разрывом чего-либо.
Экспертная оценка
Некоторые физики утверждают, что клин, еще одна простая машина, представляет собой просто наклонную плоскость, используемую для другой цели (как описано выше в отношении того, как работают лезвия). В конце концов, клин или долото - это режущий инструмент, который часто представляет собой одну наклонную плоскость, используемую для приложения силы, вместо подъема, и предоставляемое механическое преимущество схоже, даже если оно применяется для разных причины. Однако ради простоты и традиции шесть простых машин обычно обрабатывают клин и наклонную плоскость отдельно.