علوم پايه پنجم (كارها آسان ميشود ٢)سطح شيبدار

خلاصه :

سطح شیبدار چیست؟

به هر سطحی که با افق زاویه کمتر از ۹۰ درجه و بیش از صفر درجه بسازد،سطح شیبدار می گویند.

در علم فیزیک، سطح شیب دارماشینی تلقی می شود که با افزایش نیرو و تغییر جهت نیرو درجابجایی اجسام به ما کمک می کند

توضیح :

شیب یا سطح شیب دار ماشینی است که صعود تدریجی را ممکن می سازد . اجسام خیلی آهسته بالا می روند ، ولی در عوض با زحمت كمتري.وقتی شما جسم را مستقیماً بطرف بالا بلند می کنید ، آن جسم در یک فاصله کوتاهتر ، نیروی بیشتری می گیرد که در هرصورت همان کار را انجام می دهید . هنگام بالابردن از شیبها نیروی کمتری مصرف می شود ، اما مسیر طی شده طولانی تر می گردد. بطور خلاصه در شیبهای طویل ، نیروی کمتری مصرف می شود ، اما جسم باید مسافت بیشتری را بپیماید تا به همان ارتفاع برسد . 

شیب های تخته ای را که برای حمل و نقل بین کشتی و ساحل قرار می دهند ، جاده ای که کوه را دور می زند و بالا می رود و حتی پله هاهمه نمونه هایی از سطوح شیبدار می باشند . یکبار هم به بیننده وانت باری که با استفاده از سطح شیبدار بار سنگینی را از روی زمینبه وانت خود منتقل می کند ، خوب دقت نمایید و ببینید که چگونه به این طریق کار خودرا آسانتر می سازد .

نیروی مقاوم در سطح شیبدار وزن جسمی است که در حال جابجایی آن هستیم. 

وزن جسم نیرویی در راستای قائم و عمود بر سطح افق وارد می کند و میزان جابجایی آن معادل ارتفاع سطح شیبدار می باشد.

ورودی شیب دار پارکینگ، جاده هایی با شیب عرضی، تبر های کوچک، خیش های شخم زنی و تخته های مغازه نجاری، همه و همه نمونههایی از سطح شیب دار و برادر دوقلویش یعنی گوه هستند.

فهمیدن نحوه کار گوه با نگاه کردن به کار سطح شیب دار راحت تر است، چون سطح شیب دار هم گوه ای است که به دو نیم شده است. گوه کارش را با حرکت کردن انجام می دهد و ماده کارش روی آن حرکت می کند ... اما سطح شیب دار در حالت ثابت قرار دارد. راز " مزیت مکانیکی " سطح شیب دار در توانایی آن در تقسیم کردن نیروی جاذبه به دو نیروی کوچکتر است که یکی عمود بر سطح شیب دار ودیگری موازی با آن است. و تنها نیرویی که باید با کشیدن جسم برآن غلبه کرد، نیروی موازی با سطح است. اگر روی سطح اصطکاکوجود نداشته باشد و طول سطح ده برابر ارتفاع آن باشد ، نیروی لازم برای کشیدن وزنه، یک دهم وزن آن خواهد بود. این رابطه برای همهسطوح شیب دار برقرار است: هر چه طول سطح بیشتر باشد به نیروی کمتری نیاز داریم.

كالبرد سطح شيبدار:

سطح شیب دار به ما کمک می کند تا با صرف انرژی کمتر بتوانیم اجسام را نسبت به سطح زمین جابجا کنیم.

مثلا پل های هوایی، ورودی پارکینگ ها و پله های ساختمان ها همگی نوعی سطح شیب دار هستند که در بالا بردن اجسام به ما کمکمی کنند.

اکنون یک سطح شیب دار را تصور کنید. جهت نیروی محرک در سطح شیبدار موازی با طول سطح شیبدار است. لذا میزان جابجایینیروی محرک معادل طول سطح شیبدار می باشد.

منابع:​​​​​​

استخراج از اينترنت

خلاصه درس كارها آسان مي شود انتشارات قلم چي