Dünyanın yüzeyinde yer çekimi (yer çekimi) sabittir ve düşen cismin kütlesi ile yer çekimi ivmesinin çarpımına eşittir: F g = mg
Serbest düşüşün ivmesinin sabit bir değer olduğuna dikkat edilmelidir: g=9,8 m/s2 ve Dünya'nın merkezine doğru yönlendirilmiştir. Buradan yola çıkarak farklı kütlelere sahip cisimlerin Dünya'ya eşit hızla düşeceğini söyleyebiliriz. Nasıl yani? Bir parça pamuk ve bir tuğlayı aynı yükseklikten atarsanız, ikincisi yere daha hızlı inecektir. Hava direncini unutmayın! Pamuk yünü için yoğunluğu çok düşük olduğundan bu önemli olacaktır. Havasız bir alanda tuğla ve yün aynı anda düşecektir.
Top 10 metre uzunluğunda bir eğik düzlem boyunca hareket etmektedir ve düzlemin eğim açısı 30°'dir. Uçağın sonunda topun hızı ne olacak?
Top yalnızca düzlemin tabanına dik olarak aşağıya doğru yönlendirilen yerçekimi kuvveti Fg'den etkilenir. Bu kuvvetin (düzlemin yüzeyi boyunca yönlendirilen bileşen) etkisi altında top hareket edecektir. Eğik düzlem boyunca yer çekiminin bileşeni ne olacaktır?
Bileşeni belirlemek için kuvvet vektörü Fg ile eğik düzlem arasındaki açının bilinmesi gerekir.
Açıyı belirlemek oldukça basittir:
- herhangi bir üçgenin açılarının toplamı 180°'dir;
- kuvvet vektörü Fg ile eğik düzlemin tabanı arasındaki açı 90°'dir;
- eğik düzlem ile tabanı arasındaki açı α'dır
Yukarıdakilere dayanarak istenen açı şuna eşit olacaktır: 180° - 90° - α = 90° - α
Trigonometriden:
F g eğim = F g cos(90°-α)
Sina = cos(90°-α)
F g eğim = F g sinα
Gerçekten şu şekilde:
- α=90°'de (dikey düzlem) F g eğim = F g
- α=0°'de (yatay düzlem) F g eğim = 0
Topun ivmesini iyi bilinen formüle göre belirleyelim:
F g sinα = m a
A = F g sinα/m
A = m g sinα/m = g sinα
Bir topun eğik bir düzlem boyunca ivmesi topun kütlesine değil, yalnızca düzlemin eğim açısına bağlıdır.
Uçağın sonundaki topun hızını belirleyin:
V 1 2 - V 0 2 = 2 as
(V 0 =0) - top yerden hareket etmeye başlar
V 1 2 = √2·a·s
V = 2 g sinα S = √2 9,8 0,5 10 = √98 = 10 m/s
Formüle dikkat! Eğik düzlemin sonundaki cismin hızı yalnızca düzlemin eğim açısına ve uzunluğuna bağlı olacaktır.
Bizim durumumuzda bir bilardo topu, bir binek otomobil, bir damperli kamyon ve kızaktaki bir okul çocuğu uçağın sonunda 10 m/s hıza sahip olacaktır. Tabii ki sürtünmeyi hesaba katmıyoruz.
26 kg'lık bir kütle, 13 m uzunluğunda ve 5 m yüksekliğinde eğik bir düzlem üzerinde yatmaktadır. Sürtünme katsayısı 0,5'tir. Yükü çekmek için düzlem boyunca yüke hangi kuvvet uygulanmalıdır? yükü çalmak
ÇÖZÜM
Hareket direnci katsayısı 0,05 ise, 600 kg ağırlığındaki bir arabayı 20° eğim açısına sahip bir üst geçit boyunca kaldırmak için hangi kuvvet uygulanmalıdır?
ÇÖZÜM
Yürürken laboratuvar çalışmasışu veriler elde edildi: eğik düzlemin uzunluğu 1 m, yükseklik 20 cm, tahta bloğun kütlesi 200 g, blok yukarı doğru hareket ederken çekme kuvveti 1 N'dir. Sürtünme katsayısını bulun
ÇÖZÜM
Kütlesi 2 kg olan bir blok 50 cm uzunluğunda ve 10 cm yüksekliğinde eğik bir düzlem üzerinde durmaktadır. Düzleme paralel yerleştirilen bir dinamometre kullanılarak blok önce eğik düzlemde yukarıya, sonra aşağıya doğru çekildi. Dinamometre okumalarındaki farkı bulun
ÇÖZÜM
Arabayı α eğim açısıyla eğimli bir düzlem üzerinde tutmak için, eğimli düzlem boyunca yukarıya doğru yönlendirilmiş bir F1 kuvveti uygulamak gerekir ve onu yukarı kaldırmak için bir F2 kuvveti uygulamak gerekir. Sürtünme katsayısını bulun
ÇÖZÜM
Eğik düzlem yatayla α = 30° açı yapacak şekilde yerleştirilmiştir. Sürtünme katsayısı μ'nin hangi değerlerinde, bir yükü çekmek dikey olarak kaldırmaktan daha zordur?
ÇÖZÜM
5 m uzunluğunda ve 3 m yüksekliğinde eğik bir düzlem üzerinde 50 kg'lık bir kütle vardır. Bu yükü tutmak için düzlem boyunca hangi kuvvet uygulanmalıdır? eşit şekilde yukarı mı çekiyorsunuz? 1 m/s2 ivmeyle çekiyor musunuz? Sürtünme katsayısı 0,2
ÇÖZÜM
4 ton ağırlığındaki bir araba yokuş yukarı 0,2 m/s2 ivmeyle hareket ediyor. Eğim 0,02 ve sürükleme katsayısı 0,04 ise çekme kuvvetini bulun
ÇÖZÜM
3000 ton ağırlığındaki bir tren 0,003 eğimden aşağı doğru hareket ediyor. Harekete karşı direnç katsayısı 0,008'dir. Lokomotifin çekiş kuvveti: a) 300 kN ise tren hangi hızla hareket eder? b) 150 kN; c) 90kN
ÇÖZÜM
300 kg ağırlığındaki bir motosiklet yolun yatay bölümünde hareketsiz halden hareket etmeye başladı. Daha sonra yol 0,02'ye eşit bir şekilde yokuş aşağı gitti. Motosiklet yolun yatay bir bölümünü bu sürenin yarısında katetmişse, hareket etmeye başladıktan 10 saniye sonra hangi hızı elde etmiştir? Çekiş kuvveti ve harekete karşı direnç katsayısı tüm yol boyunca sabittir ve sırasıyla 180 N ve 0,04'e eşittir.
ÇÖZÜM
Kütlesi 2 kg olan bir blok, eğim açısı 30° olan eğik bir düzlem üzerine yerleştiriliyor. Eğimli düzlem boyunca düzgün bir şekilde hareket etmesi için bloğa yatay olarak yönlendirilen hangi kuvvet (Şekil 39) uygulanmalıdır? Blok ile eğik düzlem arasındaki sürtünme katsayısı 0,3'tür.
ÇÖZÜM
Cetvelin üzerine küçük bir nesne (lastik bant, bozuk para vb.) yerleştirin. Nesne kaymaya başlayıncaya kadar cetvelin ucunu yavaş yavaş kaldırın. Ortaya çıkan eğik düzlemin yüksekliğini h ve b tabanını ölçün ve sürtünme katsayısını hesaplayın
ÇÖZÜM
Bir blok, α = 30° eğim açısı ve μ = 0,2 sürtünme katsayısı ile eğimli bir düzlem boyunca hangi a ivmesiyle kayar?
ÇÖZÜM
Birinci cisim belirli bir h yüksekliğinden serbestçe düşmeye başladığı anda, ikinci cisim aynı h yüksekliğinde ve l = nh uzunluğundaki eğik bir düzlemden sürtünmesiz olarak kaymaya başladı. Eğik düzlemin tabanındaki cisimlerin son hızlarını ve hareket zamanlarını karşılaştırın.
Bir cismin eğik bir düzlem boyunca hareketi, bir cismin çeşitli yönsüz kuvvetlerin etkisi altındaki hareketinin klasik bir örneğidir. Standart yöntem bu tür hareket problemlerinin çözümü, tüm kuvvetlerin vektörlerinin koordinat eksenleri boyunca yönlendirilen bileşenlere ayrıştırılmasından oluşur. Bu tür bileşenler doğrusal olarak bağımsızdır. Bu, Newton'un ikinci yasasını her eksendeki bileşenler için ayrı ayrı yazmamıza olanak tanır. Böylece bir vektör denklemi olan Newton'un ikinci yasası iki (üç boyutlu durum için üç) cebirsel denklem sistemine dönüşür.
Bloğa etki eden kuvvetler şunlardır:
aşağıya doğru hızlandırılmış hareket durumunda
Eğik bir düzlemde aşağı doğru kayan bir cisim düşünün. Bu durumda aşağıdaki kuvvetler ona etki eder:
- Yer çekimi M G , dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilmiş;
- Yer reaksiyon kuvveti N düzleme dik olarak yönlendirilmiş;
- Kayar sürtünme kuvveti F tr, hızın tersine yönlendirilir (vücut kayarken eğik düzlem boyunca yukarıya doğru)
Eğik bir düzlemin ortaya çıktığı problemleri çözerken, OX ekseni düzlem boyunca aşağıya doğru yönlendirilen eğimli bir koordinat sisteminin tanıtılması genellikle uygundur. Bu uygundur, çünkü bu durumda yalnızca bir vektörü bileşenlere ayırmanız gerekecektir - yerçekimi vektörü M G
ve sürtünme kuvveti vektörü F
tr ve yer reaksiyon kuvvetleri N
zaten eksenler boyunca yönlendirilmiş. Bu genişlemeyle yerçekiminin x bileşeni şuna eşittir: mg günah( α
) ve hızlandırılmış aşağı doğru hareketten sorumlu "çekme kuvvetine" karşılık gelir ve y bileşeni şu şekildedir: mgçünkü( α
) = N OY ekseni boyunca vücut hareketi olmadığından yer reaksiyon kuvvetini dengeler.
Kayar sürtünme kuvveti F tr = µN yer reaksiyon kuvvetiyle orantılıdır. Bu, sürtünme kuvveti için aşağıdaki ifadeyi elde etmemizi sağlar: F tr = µmgçünkü( α
). Bu kuvvet, yerçekiminin "çekme" bileşeninin tersidir. Bu nedenle aşağı doğru kayan vücut
toplam bileşke kuvvet ve ivme için ifadeler elde ederiz:
F x = mg(günah( α
) – µ
çünkü( α
));
A x = G(günah( α
) – µ
çünkü( α
)).
Ne olacağını görmek zor değil µ < tg(α ), o zaman ifade vardır olumlu işaret ve eğik bir düzlemde eşit şekilde ivmelenen hareketle uğraşıyoruz. Eğer µ >tg( α ), o zaman ivme olacaktır negatif işaret ve hareket aynı derecede yavaş olacaktır. Böyle bir hareket ancak vücuda yokuş aşağı bir başlangıç hızı verildiğinde mümkündür. Bu durumda vücut yavaş yavaş duracaktır. Sağlanırsa µ >tg( α ) nesne başlangıçta hareketsizdir, aşağı doğru kaymaya başlamayacaktır. Burada statik sürtünme kuvveti, yerçekiminin "çekme" bileşenini tamamen telafi edecektir.
Sürtünme katsayısı düzlemin eğim açısının tanjantına tam olarak eşit olduğunda: µ = tg( α ), her üç kuvvetin karşılıklı olarak telafi edilmesiyle uğraşıyoruz. Bu durumda Newton'un birinci yasasına göre cisim ya hareketsiz olabilir ya da hareket edebilir. sabit hız(Aynı zamanda düzgün hareket yalnızca aşağıya doğru mümkündür).
Bloğa etki eden kuvvetler şunlardır:
eğik düzlemde kayma:
yukarı doğru yavaş hareket durumunda
Ancak vücut aynı zamanda eğimli bir düzlemi yukarı doğru da hareket ettirebilir. Bu tür harekete bir örnek, bir hokey diskinin bir buz kaydırağından yukarı doğru hareketidir. Bir cisim yukarıya doğru hareket ettiğinde, hem sürtünme kuvveti hem de yer çekiminin "çekme" bileşeni, eğik düzlem boyunca aşağıya doğru yönlendirilir. Bu durumda, toplam kuvvet hızın tersi yönde yönlendirildiğinden her zaman düzgün yavaş hareketle karşı karşıya kalırız. Bu duruma ilişkin ivme ifadesi de benzer şekilde elde edilir ve yalnızca işaret bakımından farklılık gösterir. Yani için eğik bir düzlemde yukarı doğru kayan vücut , sahibiz.
Dinamik, cisimlerin uzaydaki hareketinin nedenlerini inceleyen fiziğin önemli dallarından biridir. Bu makalede, dinamiğin tipik problemlerinden birini - bir cismin eğimli bir düzlem boyunca hareketi - teorik bir bakış açısıyla ele alacağız ve ayrıca bazı pratik problemlerin çözüm örneklerini vereceğiz.
Dinamiğin temel formülü
Eğik bir düzlem boyunca vücut hareketinin fiziğini incelemeye geçmeden önce, bu problemin çözümü için gerekli teorik bilgileri sunuyoruz.
17. yüzyılda Isaac Newton, çevredeki makroskobik cisimlerin hareketlerine ilişkin pratik gözlemler sayesinde şu anda kendi adını taşıyan üç yasayı türetti. Tüm klasik mekanik bu yasalara dayanmaktadır. Bu makaleyle yalnızca ikinci yasayla ilgileniyoruz. Matematiksel formu aşağıda verilmiştir:
Formül şunu söylüyor: eylem dış kuvvet F¯ kütleli bir cisme a¯ ivmesini verecektir. Bu basit ifadeyi ayrıca eğik bir düzlem boyunca vücut hareketi problemlerini çözmek için kullanacağız.
Kuvvet ve ivmenin aynı yöne yönlendirilmiş vektör büyüklükleri olduğuna dikkat edin. Ayrıca kuvvet ilave bir özelliktir, yani yukarıdaki formülde F¯ vücut üzerinde ortaya çıkan etki olarak kabul edilebilir.
Eğik düzlem ve üzerinde bulunan cisme etki eden kuvvetler
Eğik bir düzlem boyunca cisim hareketi problemlerini çözme başarısının bağlı olduğu anahtar nokta, cisme etki eden kuvvetlerin belirlenmesidir. Kuvvetlerin tanımı, onların modülleri ve hareket yönleri hakkında bilgi olarak anlaşılmaktadır.
Aşağıda bir cismin (arabanın) yataya açılı bir düzlem üzerinde hareketsiz durduğunu gösteren bir çizim bulunmaktadır. Hangi kuvvetler ona etki ediyor?
Aşağıdaki liste bu kuvvetleri listelemektedir:
- ağırlık;
- destek reaksiyonları;
- sürtünme;
- iplik gerginliği (varsa).
Yer çekimi
Her şeyden önce bu yerçekimi kuvvetidir (F g). Dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilir. Vücut yalnızca düzlemin yüzeyi boyunca hareket etme yeteneğine sahip olduğundan, problemleri çözerken yerçekimi kuvveti karşılıklı olarak iki dik bileşene ayrıştırılır. Bileşenlerden biri düzlem boyunca yönlendirilir, diğeri ona diktir. Bunlardan yalnızca ilki vücutta hızlanmanın ortaya çıkmasına neden olur ve aslında söz konusu vücut için tek itici faktördür. İkinci bileşen destek reaksiyon kuvvetinin oluşumunu belirler.
Zemin reaksiyonu
Cismin üzerine etki eden ikinci kuvvet yer reaksiyonudur (N). Ortaya çıkmasının nedeni Newton'un üçüncü yasasıyla ilgilidir. N değeri uçağın cisme uyguladığı kuvveti gösterir. Eğik düzleme dik olarak yukarı doğru yönlendirilir. Eğer cisim yatay bir yüzey üzerinde olsaydı, N ağırlığına eşit olurdu. Söz konusu durumda N, yalnızca yerçekiminin genişlemesinden elde edilen ikinci bileşene eşittir (yukarıdaki paragrafa bakınız).
Destek reaksiyonu sağlanmıyor doğrudan etki eğim düzlemine dik olduğu için vücudun hareketinin doğası üzerine. Ancak cisim ile düzlemin yüzeyi arasında sürtünmeye neden olur.
Sürtünme kuvveti
Bir cismin eğik bir düzlemdeki hareketini incelerken dikkate alınması gereken üçüncü kuvvet sürtünmedir (F f). Sürtünmenin fiziksel doğası karmaşıktır. Görünümü, homojen olmayan temas yüzeylerine sahip temas eden cisimlerin mikroskobik etkileşimleriyle ilişkilidir. Bu kuvvetin üç türü vardır:
- barış;
- kayma;
- yuvarlamak.
Statik ve kayma sürtünmesi aynı formülle tanımlanır:
burada µ, değeri sürtünme cisimlerinin malzemeleri tarafından belirlenen boyutsuz bir katsayıdır. Yani, ahşabın tahta üzerindeki kayma sürtünmesi ile µ = 0,4 ve buzun buz üzerindeki sürtünmesi - 0,03. Statik sürtünme katsayısı her zaman kayma katsayısından daha büyüktür.
Yuvarlanma sürtünmesi öncekinden farklı bir formül kullanılarak açıklanmaktadır. Şuna benziyor:
Burada r tekerleğin yarıçapıdır, f ise ters uzunluk boyutuna sahip bir katsayıdır. Bu sürtünme kuvveti genellikle öncekilere göre çok daha azdır. Değerinin tekerleğin yarıçapından etkilendiğini unutmayın.
Ff kuvveti, türü ne olursa olsun, her zaman cismin hareketine karşı yönlendirilir, yani Ff cismi durdurma eğilimindedir.
İplik gerginliği
Eğik bir düzlemde vücut hareketi problemlerini çözerken bu kuvvet her zaman mevcut değildir. Görünümü, eğimli bir düzlemde bulunan gövdenin başka bir gövdeye uzatılamaz bir iplik kullanılarak bağlanmasıyla belirlenir. Çoğu zaman ikinci gövde, düzlemin dışındaki bir bloktan bir iplikle sarkar.
Düzlem üzerinde bulunan bir nesne üzerinde ipliğin çekme kuvveti onu hızlandırır veya yavaşlatır. Her şey fiziksel sisteme etki eden kuvvetlerin büyüklüğüne bağlıdır.
Bu kuvvetin problemde ortaya çıkması, çözüm sürecini önemli ölçüde karmaşık hale getirir, çünkü iki cismin (düzlemde ve asılı) hareketini aynı anda dikkate almak gerekir.
Kritik açıyı belirleme problemi
Şimdi, açıklanan teoriyi, vücudun eğimli bir düzlemi boyunca hareketin gerçek problemlerini çözmek için uygulama zamanı geldi.
Bir ahşap kirişin kütlesinin 2 kg olduğunu varsayalım. Ahşap bir düzlem üzerindedir. Kirişin düzlemin hangi kritik eğim açısında kaymaya başlayacağını belirlemek gerekir.
Kirişin kayması yalnızca üzerindeki düzlem boyunca aşağıya doğru etki eden toplam kuvvet sıfırdan büyük olduğunda meydana gelecektir. Dolayısıyla bu sorunu çözmek için ortaya çıkan kuvveti belirlemek ve sıfırdan büyük olduğu açıyı bulmak yeterlidir. Problemin koşullarına göre kirişe düzlem boyunca yalnızca iki kuvvet etki edecektir:
- yerçekimi bileşeni Fg1;
- Statik sürtünme F f .
Bir cismin kaymaya başlaması için aşağıdaki koşulun karşılanması gerekir:
Yerçekimi bileşeni statik sürtünmeyi aşarsa kayma sürtünme kuvvetinden de büyük olacağını, yani başlayan hareketin sabit ivmeyle devam edeceğini unutmayın.
Aşağıdaki şekil etki eden tüm kuvvetlerin yönlerini göstermektedir.
Kritik açıyı θ sembolü ile gösterelim. F g1 ve F f kuvvetlerinin eşit olacağını göstermek kolaydır:
F g1 = m × g × sin(θ);
F f = µ × m × g × cos(θ).
Burada m × g gövdenin ağırlığıdır, µ ahşap-ahşap malzeme çifti için statik sürtünme kuvveti katsayısıdır. İlgili katsayı tablosundan bunun 0,7'ye eşit olduğunu bulabilirsiniz.
Bulunan değerleri eşitsizlikle değiştirerek şunu elde ederiz:
m × g × günah(θ) ≥ µ × m × g × cos(θ).
Bu eşitliği dönüştürerek vücut hareketinin koşuluna ulaşırız:
tan(θ) ≥ µ =>
θ ≥ arktan(μ).
Çok ilginç bir sonuç elde ettik. Anlamı ortaya çıkıyor kritik açıθ, cismin eğik düzlemdeki kütlesine bağlı değildir, ancak benzersiz bir şekilde statik sürtünme katsayısı µ tarafından belirlenir. Değerini eşitsizlikte yerine koyarak kritik açının değerini elde ederiz:
θ ≥ arktan(0,7) ≈ 35 o .
Bir vücudun eğimli bir düzlemi boyunca hareket ederken ivmeyi belirleme görevi
Şimdi biraz farklı bir problem çözelim. Cam eğimli bir düzlem üzerinde ahşap bir kiriş olsun. Düzlem ufka 45o açı yapacak şekilde eğimlidir. Kütlesi 1 kg ise vücudun hangi ivmeyle hareket edeceğini belirlemek gerekir.
Bu durum için dinamiğin ana denklemini yazalım. F g1 kuvveti hareket boyunca yönlendirileceği ve F f buna karşı olacağı için denklem şu şekli alacaktır:
F g1 - F f = m × a.
Önceki problemde elde edilen formülleri F g1 ve F f kuvvetlerinin yerine koyarsak:
m × g × sin(θ) - µ × m × g × cos(θ) = m × a.
Hızlanma formülünü nereden alacağız:
a = g × (sin(θ) - µ × cos(θ)).
Yine vücut ağırlığını içermeyen bir formülümüz var. Bu gerçek, herhangi bir kütledeki blokların aynı anda eğimli bir düzlemden aşağı kayacağı anlamına gelir.
Ahşap-cam malzemeleri birbirine sürtünmek için µ katsayısının 0,2 olduğunu düşünürsek, tüm parametreleri eşitliğe yerleştiririz ve cevabı alırız:
Dolayısıyla eğik bir düzlemle ilgili problemleri çözme tekniği, cisme etki eden bileşke kuvveti belirlemek ve ardından Newton'un ikinci yasasını uygulamaktır.
Fizik: eğik bir düzlemde vücut hareketi. Çözüm ve sorun örnekleri - sitedeki bilim ve eğitimle ilgili tüm ilginç gerçekler ve başarılar
Kaldıraca benzer şekilde eğik düzlemler cisimleri kaldırmak için gereken kuvveti azaltır. Örneğin 45 kilogram ağırlığındaki bir beton bloğu elinizle kaldırmak oldukça zordur ancak onu eğimli bir düzlemde yukarı doğru sürüklemek oldukça mümkündür. Eğik bir düzlem üzerine yerleştirilen bir cismin ağırlığı, biri yüzeye paralel, diğeri dik olan iki bileşene ayrılır. Bir bloğu eğimli bir düzlemde yukarı taşımak için, kişinin yalnızca düzlemin eğim açısı arttıkça büyüklüğü artan paralel bileşenin üstesinden gelmesi gerekir.
Eğik düzlemlerin tasarımı çok çeşitlidir. Örneğin bir vida, silindirik kısmı etrafında spiral şeklinde dönen bir eğik düzlemden (diş) oluşur. Bir vida bir parçaya vidalandığında, dişleri parçanın gövdesine nüfuz ederek parça ile dişler arasındaki yüksek sürtünme nedeniyle çok güçlü bir bağlantı oluşturur. Mengene, kolun hareketini dönüştürür ve dönme hareketi doğrusal bir sıkıştırma kuvvetine vidalayın. Ağır yükleri kaldırmak için kullanılan kriko da aynı prensipte çalışır.
Eğik düzlemdeki kuvvetler
Eğik bir düzlem üzerinde bulunan bir cisim için, yerçekimi kuvveti yüzeyine paralel ve dik olarak etki eder. Bir cismi eğik bir düzlemde yukarıya doğru hareket ettirmek için düzlemin yüzeyine paralel yer çekimi bileşenine eşit büyüklükte bir kuvvet gereklidir.
Eğik düzlemler ve vidalar
Silindirin etrafına çapraz olarak kesilmiş bir kağıt yaprağı sararsanız, vida ile eğik düzlem arasındaki ilişki kolayca izlenebilir. Ortaya çıkan spiralin konumu vida dişiyle aynıdır.
Pervaneye etki eden kuvvetler
Bir vida döndürüldüğünde dişleri, vidalandığı parçanın malzemesine uygulanan çok büyük bir kuvvet oluşturur. Bu kuvvet pervaneyi saat yönüne çevrildiğinde ileri, saat yönünün tersine çevrildiğinde ise geriye doğru çeker.
Ağırlık Kaldırma Vidası
Krikoların dönen vidaları muazzam bir kuvvet oluşturarak araba veya kamyon gibi ağır nesneleri kaldırmalarına olanak tanır. Merkezi vidayı bir kolla çevirerek krikonun iki ucu birbirine çekilerek gerekli kaldırma kuvveti sağlanır.
Bölme için eğik düzlemler
Kama, tabanları ile birbirine bağlanan iki eğimli düzlemden oluşur. Bir ağaca kama çakılırken, eğimli düzlemler en güçlü keresteyi bölmeye yetecek yanal kuvvetler geliştirir.
Güç ve çalışma
Eğik bir düzlem görevi kolaylaştırsa da, işi tamamlamak için gereken iş miktarını azaltmaz. 45 kg (G) ağırlığındaki bir beton bloğu dikey olarak 9 metre yukarıya kaldırmak (sağdaki en uzak resim), bloğun ağırlığı ile hareket miktarının çarpımına karşılık gelen 45 x 9 kilogramlık bir iş gerektirir. Blok 44,5° eğimli bir düzlem üzerinde olduğunda bloğu çekmek için gereken kuvvet (F) ağırlığının yüzde 70'ine düşer. Bu, bloğun taşınmasını kolaylaştırsa da artık bloğu 9 metre yüksekliğe çıkarmak için 13 metrelik bir düzlem boyunca sürüklenmesi gerekiyor. Başka bir deyişle, kuvvet kazancı, kaldırma yüksekliğinin (9 metre) eğimli düzlem boyunca hareket uzunluğuna (13 metre) bölünmesine eşittir.
