斜面
基本介绍
斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重力G的困难。利用斜面将物体提升到一定高度时,力的作用距离和力的大小都取决于斜面的倾角。物体与斜面间摩擦力f很小时,可达到很高的效率。
同一水平面成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。[1]
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。
分类介绍
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: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。[2]
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。
应用价值
以斜面装置拉动滑车至高处的施力,比直接吊起滑车至高处的施力要小,也就是说,斜面可以用较小的力将物体台至高处。 斜面愈长或斜面高愈短即斜角愈小,则愈省力。 斜面的应用: (1)日常生活中有很多事物应用斜面的原理而达到省力的目的,如楼梯、蜿蜒而上的山路等。 (2)若将两个斜面结合在一起,则形成一种称为楔(或称为劈)的简易机器。楔在切割并分裂东西非常有用。刀、斧及人类门牙均为楔的例子。