|
[[Файл:Naklonena_ravnina.PNG|дясно|мини|300п|'''Фиг.1''' Наклонена равнина
/P-теглото на тялото(товара);F-силата насочена обратно по посока на движението;h-височината;l-дължината на равнината]]
'''Наклонена равнина''' - една от оригиналните шест [[прост механизъм|прости механизми]].Както подсказва и името наклонената равнина е равна повърхност, чийто крайни точки са на различни височини. Използва се като прост механизъм, с който се печели сила. Спечелената сила се изчислява по формулата ''F=h/l.P'' , където ''h''-височината на наклонената равнина , ''l''-дължината на лоста и ''P''-теглото на тялото ,коте което придвижваме. Както се вижда от формулата колкото пъти дължината на наклонената равнина→ l е по-голяма от височината на наклонената равнина→ h толкова пъти силата→ F е по-малка от теглото→ P на товара , тоест с наклонена равнина се печели сила.МожемжМожем да си направим извода , че колкото по-малък е наклона на дадена наклонена равнина толкова повече сила ще печелим.
== Печелене на сила ==
На фиг.1 е показан класически модел на наклонена равнина , с височина h и дължина l . Нека тялото се движи с постоянна скорост(равноускорително движение) под действието на сила F насочена успоредно на равнината , както е показано на чертежа. Работата е равна на → '''A=F.s''' , където '''F'''-силите действащи на това тяло , '''а''' s-пътят , който изминал даденото тяло , но в нашият случай s се замества с l '''(s→l)''' от , което равенството приема вида '''A=F.l''' . От закона за запазване на механичната енергия следва , че работата на силата F → '''A=F.l''' e равна на изменението на потенциалната енергия на това тяло , тоест ''A=F.l=E<sub>п</sub>=m.g.h'' или просто '''F.l=m.g.h'''. Потенциалната енергия или на кратко ''E<sub>п</sub>'' е равна на масата→''m'' умножена по земното ускорение→''g'' и по височината на която се намирата тялото→''h'' или '''E<sub>п</sub>=m.g.h''' . Теглото е равно на силата на тежеста и на силата на реакция на опората (P=G=N=m.g), и тъй като теглото е равно на масата на тялото→''m'' умножена по земното ускорение→''g'' , то можем да заместим в досегашната получено равенство ''F.l=m.g.h'' и се получава '''F.l=P.h''' или по друг начин записано '''F/P=h/l'''.С простите механизми , като този се печели само сила , а не работа, ,тъй като от закона за запазване на енергията следва , че минималната работа необходима за издигането на това тяло на височина ''h'' и с тегло ''P=m.g'' , е равна на увеличението на потенциалната енергия на това тяло m.g.h=P.h →m.g.h=m.g.h→0=0 ''(с наклонена равнина не се печели работа)''.
== История ==
[[Файл:Naklonena_ravnina_1.PNG|дясно|мини|200п]]
Предполага се , че в миналото наклонената равнина се е използвала от древните египтяни за построяването на древните пирамидите в Египет. Според някои историци древните египтяни са изволзвали снопове трупи(дърва) и върху тях слагали блоковете камък, за да ги прекарат до избраната от тях дестинация , благодарение и на наклонената равнина. Дори и до днес се използват наклонени равнини за прекарване на някакъв товар (от земята може да прекараш много тежък товар до някакъв камион например , и колкото по-дълга е дължината на наклонената равнина толкова повече сила ще се печели и по-лесно би се прекарал даденият товар/сега по-често се използват транспалетни и ножични колички , също така високоповдигачи , които работът с хидравлика. За по тежки товари се използват електрокари и кранове)
f-сили на триене между наклонената равнина и даденото тяло намиращо се върху нея]]
За изчисляване на силата действаща на някакво тяло поставено върху наклонена равнина, ще разгледаме трите сили действащи върху него. Съпротивлението на въздуха може да се пренебрегне в повечето изчисления и задачи, освен ако тялото върху наклонената равнина не се движи с прекалено висока скорост. Ето ги трите сили действащи върху тялото , поставено върху наклонената равнина:
''1.Силата на реакция на опората ''N'' (това е силата , с която опората действа на тялото поставено върху наклонената равнина) mg cos θ
2.Силата на тежеста ''G'' (това е силата на земното притегляне , действаща вертикално надолу G=m.g)
3.Силите на триене ''f'' действащи успоредно на равнината''
Можем да разложим гравитационната сила на два вектора, един перпендикулярен и един успореден на равнината. При неналичието на движение перпендикулярно на равнината, на част от гравитационната сила в тази посока (mg cos θ) трябва да бъде равна и противоположна на нормалната сила упражнявана от равнината , N. Ако останалата част от гравитационната сила успоредна на повърхността (mg sin θ) е по-голяма от статично триещата се сила f<sub>т</sub> - тогава тялото ще се плъзне надолу по наклонената равнина с ускорение (g sin θ − f<sub>к</sub>/m), където f<sub>к</sub> е кинетично триещата се сила - в противен случай ще остане в покой.
Когато ъгъла на наклонената равнина (θ) е нула, sin θ също е нула тоест тялото не се движи(остава в покой).
| 