UTILS.
‎100%‎ داخل المتصفح
📐

حاسبة المستوى المائل

أوجد العجلة إلى أسفل المنحدر إضافةً إلى القوى الموازية والعمودية والاحتكاك والفائدة الميكانيكية للمنحدر.

حول هذه الأداة

حاسبة المستوى المائل أداة مجانية تعمل داخل المتصفح وتحلل القوى على كتلة مستقرة على منحدر وتتنبأ بمدى سرعة تسارعها إلى أسفل المنحدر. أدخل الكتلة وزاوية الميل ومعامل احتكاك اختياري؛ وتُعرض أيضًا الفائدة الميكانيكية للمنحدر كآلة بسيطة. كل شيء يُحسب محليًا ولا يُرفع أي شيء.

تُقسَّم الجاذبية إلى مركبة على طول المنحدر، m·g·sinθ، ومركبة تضغط عليه، فتعطي القوة العمودية N = m·g·cosθ (g = 9.81 m/s²). ويعارض الاحتكاك الحركة بمقدار f = μ·N، فتكون القوة الصافية إلى أسفل المنحدر m·g·sinθ − f والعجلة a = g·(sinθ − μ·cosθ). وإذا كان الاحتكاك كبيرًا بما يكفي لإلغاء السحب، فلا يتحرك الجسم وتكون العجلة صفرًا. والفائدة الميكانيكية المثالية للمنحدر هي 1 ÷ sinθ — فالمنحدر الألطف يتيح لقوة أصغر رفع الحِمل نفسه عبر مسافة أطول.

استخدمها لواجبات الفيزياء، أو تصميم المنحدرات والسيور الناقلة، أو الحكم على ما إذا كان حِمل سينزلق. وبترك μ عند صفر تحصل على النتيجة الكلاسيكية عديمة الاحتكاك a = g·sinθ.

الأسئلة الشائعة

كيف تُحسب العجلة إلى أسفل المنحدر؟
العجلة هي a = g·(sinθ − μ·cosθ)، مركبة الجاذبية على طول المنحدر ناقص الاحتكاك، مقسومة على الكتلة. وتُلغى الكتلة، فتعتمد العجلة فقط على الزاوية ومعامل الاحتكاك وg.
لماذا تكون القوة العمودية أقل من وزن الجسم؟
على منحدر تضغط مركبة الوزن العمودية على السطح وحدها الجسمَ عليه، فتكون N = m·g·cosθ. وكلما زاد انحدار المنحدر، صغرت cosθ وصغرت القوة العمودية — لتبلغ صفرًا عند الوضع الرأسي.
ما الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل؟
كآلة بسيطة تكون الفائدة الميكانيكية المثالية 1 ÷ sinθ. المنحدر الضحل له قيمة عالية: تدفع بقوة أقل لكن عبر مسافة أطول لرفع حِمل إلى الارتفاع نفسه.
هل يُرفع أي بيانات؟
لا. كل حسابات القوة والعجلة تجري في متصفحك؛ ومدخلاتك لا تغادر جهازك أبدًا.

المزيد من الأدوات