UTILS.
۱۰۰٪ در مرورگر
📐

ماشین‌حساب سطح شیب‌دار

شتاب به پایین سطح شیب‌دار به‌علاوه نیروهای موازی، عمودی و اصطکاک و مزیت مکانیکی سطح را بیابید.

درباره این ابزار

ماشین‌حساب سطح شیب‌دار یک ابزار رایگان و درون‌مرورگری است که نیروهای وارد بر یک جرم روی سطح شیب‌دار را تحلیل می‌کند و پیش‌بینی می‌کند چقدر سریع به پایین شیب شتاب می‌گیرد. جرم، زاویه شیب و یک ضریب اصطکاک اختیاری را وارد کنید؛ مزیت مکانیکی سطح به‌عنوان یک ماشین ساده نیز نشان داده می‌شود. همه چیز به‌صورت محلی محاسبه می‌شود و هیچ چیزی آپلود نمی‌شود.

گرانش به یک مؤلفه در امتداد سطح، m·g·sinθ، و یکی که به آن فشار می‌آورد تقسیم می‌شود، که نیروی عمودی N = m·g·cosθ (g = 9.81 m/s²) را می‌دهد. اصطکاک با f = μ·N با حرکت مخالفت می‌کند، بنابراین نیروی خالص به پایین شیب m·g·sinθ − f و شتاب a = g·(sinθ − μ·cosθ) است. اگر اصطکاک به اندازه کافی بزرگ باشد که کشش را خنثی کند، جسم حرکت نمی‌کند و شتاب صفر است. مزیت مکانیکی ایده‌آل سطح 1 ÷ sinθ است — یک شیب ملایم‌تر به یک نیروی کوچک‌تر اجازه می‌دهد همان بار را در فاصله طولانی‌تری بالا ببرد.

از آن برای تکلیف فیزیک، طراحی سطح شیب‌دار و نوار نقاله، یا قضاوت درباره اینکه آیا یک بار می‌لغزد استفاده کنید. با μ برابر صفر، نتیجه کلاسیک بدون اصطکاک a = g·sinθ را می‌گیرید.

پرسش‌های پرتکرار

شتاب به پایین یک سطح شیب‌دار چگونه محاسبه می‌شود؟
شتاب a = g·(sinθ − μ·cosθ) است، مؤلفه گرانش در امتداد سطح منهای اصطکاک، تقسیم بر جرم. جرم حذف می‌شود، بنابراین شتاب فقط به زاویه، ضریب اصطکاک و g بستگی دارد.
چرا نیروی عمودی کمتر از وزن جسم است؟
روی یک شیب، فقط مؤلفه وزن عمود بر سطح، جسم را به آن فشار می‌دهد، بنابراین N = m·g·cosθ. هرچه سطح تندتر باشد، cosθ کوچک‌تر و نیروی عمودی کوچک‌تر است — که در حالت عمودی به صفر می‌رسد.
مزیت مکانیکی یک سطح شیب‌دار چیست؟
به‌عنوان یک ماشین ساده، مزیت مکانیکی ایده‌آل 1 ÷ sinθ است. یک سطح کم‌شیب مقدار بالایی دارد: با نیروی کمتر اما در فاصله طولانی‌تر فشار می‌دهید تا یک بار را به همان ارتفاع بالا ببرید.
آیا داده‌ای آپلود می‌شود؟
خیر. همه محاسبات نیرو و شتاب در مرورگر شما اجرا می‌شوند؛ ورودی‌های شما هرگز دستگاه شما را ترک نمی‌کنند.

ابزارهای بیشتر