فيزياء

طائرة مائلة


بالنظر إلى مسارين أدناه ، أيهما "من الأسهل" تحميل الكتلة إلى؟

من الواضح ، في المسار المائل ، لأنه في الحالة الأولى ، سيتعين علينا أداء قوة أكبر من وزن الجسم. في الحالة الثانية ، يجب أن نجعل قوة أكبر من أحد مكونات الوزن ، وفي هذه الحالة ، يكون المكون الأفقي ، الذي سيكون له كثافة أقل حيث تكون الزاوية المشكلة أصغر.

لذلك ، في حياتنا اليومية ، نستخدم الطائرة المائلة كثيرًا لتسهيل مهام معينة.

عندما نحلل القوى المؤثرة على جسم ما على طائرة مائلة ، لدينا:

في هذه الحالة ، لا يكون لقوة الوزن والقوة الطبيعية نفس الاتجاه لأن قوة الوزن ، كما رأينا ، ناتجة عن تسارع الجاذبية ، الذي ينشأ في وسط الأرض ، لذلك يكون لقوة الوزن دائمًا اتجاه عمودي. القوة الطبيعية ، من ناحية أخرى ، هي قوة رد الفعل ، وهي تنشأ من السطح حيث تحدث الحركة ، لذلك لها زاوية مساوية لمستوى الحركة.

لتتمكن من إجراء هذا الحساب ، يجب علينا إنشاء بعض العلاقات:

  • يمكننا تعريف المستوى الديكارتي بميل يساوي المستوى المائل ، أي أن المحور x يشكل زاوية مساوية لزاوية المستوى ، والمحور y ، عمودي على المحور x ؛
  • القوة الطبيعية سوف تكون مساوية لفرض قوة التحلل على محور y ؛
  • سيكون وزن تحلل القوة على المحور x مسؤولاً عن إزاحة الكتلة ؛
  • سوف تكون الزاوية المشكلة بين وزن القوة وتحلل المحور y مساوية للزاوية المشكلة بين المستوى والأفقي ؛
  • إذا كانت هناك قوة احتكاكية ، فسوف تعارض الحركة ، وفي هذه الحالة سوف تشير إلى الأعلى.

مع العلم أنه يمكننا تقسيم القوة الناتجة في كل اتجاه:

في ذ:

نظرًا لأن الكتلة لا تتحرك لأسفل أو لأعلى ، فإن هذه النتيجة لاغية ، لذلك:

لكن

ثم:

في س:

لكن

ثم:

على سبيل المثال:

تُرك كتلة جسم 12 كجم على مستوى طائرة منحدرة مكونة 30 درجة مع الأفقي. معامل الاحتكاك الديناميكي بين الكتلة والمستوى هو 0.2. ما هو تسريع الكتلة؟

في ذ:

في س:


فيديو: مركبات القوة على السطح المائل (أغسطس 2020).