词条 | 斜面 |
释义 | 简介简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物之困难。距离比和力比都取决于倾角。如摩擦力很小,则可达到很高的效率。用F表示力,s表示斜面长,h表示斜面高,物重为G。不计无用阻力时,根据功的原理,得W=Fs=Gh 同水平面成一向上倾斜角度的平面。沿垂线向上举物体费力,若把物体放在斜面上,沿斜面往上推或拉就可以省力。设重量为W的物体放在升角为α的斜面AB上。当物体静止或做匀速直线运动时,若不考虑摩擦,则由静力学平衡条件可知重力W 、沿斜面的拉力F和斜面的法向反力N构成一封闭力三角形F=Wsinα。因F为输入力,W为输出力,所以斜面的机械益=W/F=1/sinα=s/h。这就是斜面原理:输出力同输入力之比等于直角三角形ABC中的斜边同一直角边之比。 因s>h,所以斜面的机械效率小于1。盘山公路、物料运输机中的斜面传送带等就是斜面原理的具体应用。 斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力,但费距离,机械效率低。斜面与平面的倾角越大,斜面较短,则费力,但省距离,机械效率高。 斜面分类从山顶到山脚的倾斜面叫斜面,也叫斜坡或山坡。在地图上明确斜面的具体形状,对定向越野有一定价值。斜面按其形状可分为: 等齐斜面实地坡度基本一致的斜面叫等齐斜面,全部斜面均可通视。地图上,从山顶到山脚,间隔基本相等的一组等高线,表示为等齐斜面。 凸形斜面实地坡度为上缓下陡的斜面叫凸形斜面,部分地段不能通视。地图上,从山顶到山脚,间隔为上面稀、下面密的一组等高线,表示为凸形斜面。 凹形斜面实地坡度为上陡下缓的斜面叫凹形斜面,全部斜面均可通视。地图上,从山顶到山脚,间隔为上面密、下面稀的一组等高线,表示为凹形斜面。 波状斜面实地坡度交叉变换、陡缓不一、成波状形的不规则斜面叫波状斜面,若干地段不能通视。地图上,表示该状斜面的等高线间隔稀密不均,没有规律。 应用日常生活中所用的螺丝钉,就是斜面原理的最好体现 其他的还有 金字塔、楼梯、登机桥、电梯等 推力公式简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物之困难。距离比和力比都取决于倾角。如摩擦力很小,则可达到很高的效率。用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G。不计无用阻力时 FL=Gh 证明 我们首先画出一个在斜面上的物体受到的重力G和斜面对它的支持力F和物体所受到的,让它沿斜面向下滑的力f,由于f是F和G的合力,设斜面与地面的夹角为α,那么根据平行四边形定则,F与根据平行四边形定则所作的G的平行线的夹角为α,因为F垂直于斜面,所以G与f的比值为sinα,而这同时也是L与h的比值,所以L/h=G/f,内项积等于外项积,所以fL=Gh 机械效率公式对于一般斜面来说,用α表示斜面的倾角,F表示拉力,f表示摩擦力,s表示斜面长,h表示斜面高,G表示物重。 则它的机械效率η=Gh/Fs=Gh/Gh+fs 因为sinα=h/s 所以η=Gh/Gh+fs=Gh/Gh+(fh/sinα)=G/G+(f/sinα) |
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