อะไรคือความคล้ายคลึงกันของระนาบเอียงและเวดจ์?

คุณคงเคยได้ยินจากครูของคุณเกี่ยวกับเครื่องจักรง่ายๆ ที่ประกอบเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น เครื่องจักรสองเครื่อง ได้แก่ ระนาบเอียงและลิ่ม คล้ายกันแม้ว่าลิ่มจะเคลื่อนที่เพื่อทำงานและระนาบเอียงไม่ทำ ลองนึกถึงระนาบเอียงเมื่อพื้นผิวเรียบเอียงขึ้นด้านบน เพื่อให้ดูเหมือนสามเหลี่ยมจากด้านข้าง นำสามเหลี่ยมสองอันมารวมกัน จากฐานถึงฐาน แล้วคุณได้ลิ่ม

รวมเครื่องจักร เวดจ์ และระนาบทั้งหมด เสนอสิ่งที่เรียกว่า "ข้อได้เปรียบทางกล" นั่นหมายความว่า ถ้าคุณใช้แรงกับลิ่มหรือระนาบ เครื่องจักรนั้นจะส่งแรงที่ใหญ่กว่าออกไปที่ไหนสักแห่ง อื่น. ใช้แรงของคุณกับปลายที่เป็นไขมันของลิ่ม และทินเนอร์ที่ปลายอีกด้าน -- ใบมีด พูด หรือหน้าคมของสิ่ว -- คูณแรงนั้น เช่นเดียวกับลิ่มแยกวัตถุ ระนาบ "แยก" แรงโน้มถ่วง บางส่วนตั้งฉากกับ พื้นผิวของเครื่องบินบางขนานกับมัน ทำให้ง่ายต่อการดันวัตถุขึ้นเนินมากกว่ายกขึ้น ทันที

•••รูปภาพ Comstock / Comstock / Getty

ลิ่มเป็นระนาบเอียงที่กำลังเคลื่อนที่ ถ้าคุณคิดว่าเครื่องบินกำลังยืนอยู่ที่ปลายแคบ แรงที่กระทำต่อด้านตรงข้าม ด้านกว้าง และด้านกว้างต้องไปที่ใดที่หนึ่ง รวมทั้งปลายแคบ ซึ่งใช้แรงกับพื้นที่ขนาดเล็กกว่า แรงเดียวกัน พื้นที่เล็กกว่า ให้หมัดกับสิ่งใดก็ตามที่เกิดขึ้นกับปลายลิ่มที่แคบ: หินอ่อนที่ ไมเคิลแองเจโลกำลังแกะสลักด้วยสิ่ว ท่อนซุงที่อาเบะ ลินคอล์นใช้ขวานผ่า หรือที่เนินหิมะที่คุณขุด พลั่ว

ในขณะเดียวกัน จากมุมมองของหินอ่อน ท่อนซุง หรือหิมะ พวกเขากำลังถูกผลักขึ้นไปตามระนาบเอียงของหน้าสิ่ว ขวาน หรือพลั่ว ง่ายกว่าที่ไมเคิลแองเจโลยก "เดวิด" ไว้มาก ลินคอล์นยกท่อนซุงหรือคุณหยิบสโนว์แบงก์และรอชิ้นส่วนที่คุณไม่ต้องการทิ้งด้วยตัวเอง

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

เช่นเดียวกับแรงที่คุณใช้กับลิ่มกระทำในระยะไกล จากปลายด้านกว้างไปจนถึงอันที่บาง แรงที่คุณใช้ในการเคลื่อนย้ายวัตถุไปตามระนาบเอียงจะกระทำในระยะทางเช่นกัน ในกรณีของระนาบเอียง คุณเริ่มต้นที่ปลายบางของลิ่ม ดังนั้น ให้พูด และเลื่อนระนาบไปยังปลายด้านกว้าง เช่นเดียวกับเวดจ์ที่มีประโยชน์มากที่สุดจะยาวและเรียว ยิ่งดีกว่าที่จะทำการชกใหญ่โดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย เครื่องบินลาดเอียงที่มีประโยชน์ที่สุดจะค่อยๆ ลาดขึ้น ยิ่งระยะทางไกลเท่าไหร่ แรงที่คุณต้องใช้ในการหมุน ผลัก หรือดึงวัตถุไปตามระนาบก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

คุณกำลังค่อยๆ เอาชนะแรงต้านของวัตถุ น้ำหนักของวัตถุ โดยใช้แรงผ่านระยะไกล เช่นเดียวกับ distance ลิ่มเอาชนะการต่อต้านของวัตถุ ถูกแยกออก โดยการใช้กำลังไปยังจุดสิ้นสุดของธุรกิจแคบของ ลิ่ม.

•••Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

หากลิ่มทำงานเหมือนระนาบเอียง และระนาบเอียงคล้ายกับลิ่ม เครื่องจักรธรรมดาทั้งสองเครื่องอาจทำงานได้ดียิ่งขึ้นเมื่อประกอบเข้าด้วยกัน การผสมผสานระนาบลิ่มนั้นเห็นได้ในสกรูไม้ทั่วไปในครัวเรือน เกลียวเป็นระนาบเอียง โดยขยับสกรูเข้าไปในเนื้อไม้โดยใช้แรงน้อยกว่าที่คุณต้องใช้ตอกสกรู ปลายเป็นลิ่มดันไม้ออกจากกัน

ซิปเป็นการรวมกันของเวดจ์และระนาบเอียง เพื่อเชื่อมต่อและถอดฟัน การรวมกันของสิ่งที่เรียกว่าเครื่องจักรธรรมดานั้นเป็นเรื่องธรรมดา วิทยาศาสตร์พูดถึง "ครอบครัว" ของเครื่องจักร อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ทำงานบนหลักการคล้ายคลึงกัน - ระนาบเอียง ลิ่มและสกรูอยู่ในตระกูลเครื่องบิน เครื่องจักรธรรมดาอีกสามเครื่องที่เรียกว่าคันโยก ล้อและเพลา และรอก เป็นส่วนหนึ่งของตระกูลคันโยก