اگر طول سطح شیبدار بیشتر شود نیروی لازم چه میشود؟
پاسخ کوتاه
اگر ارتفاع دو سطح شیبدار مساوی باشد، هرچه طول سطح شیبدار بیشتر شود، برای بالا بردن جسم به نیروی کمتری نیاز داریم.
نیروی کمتری لازم است
سطح شیبدار یک ماشین ساده است. وقتی مسیر را طولانیتر میکنیم، شیب ملایمتر میشود و جسم راحتتر بالا میرود؛ اما باید آن را در مسیر بیشتری حرکت دهیم.
چرا نیرو کمتر میشود؟
شیب ملایمتر
وقتی ارتفاع ثابت بماند و طول سطح بیشتر شود، زاویه سطح کمتر میشود.
تقسیم کار در مسیر بیشتر
همان بالا رفتن انجام میشود، اما در مسیر طولانیتر؛ پس نیروی لازم در هر لحظه کمتر میشود.
رابطه ساده
Force ≈ Weight × Height ÷ Length
در این رابطه، اگر وزن جسم و ارتفاع ثابت باشند، با زیاد شدن طول سطح شیبدار، نیروی لازم کمتر میشود. این توضیح برای حالت ساده و بدون در نظر گرفتن اصطکاک است.
نکتههای مهم
- طول بیشتر یعنی شیب کمتر و حرکت آسانتر.
- نیرو کمتر میشود، اما مسیر حرکت بیشتر میشود.
- اگر اصطکاک زیاد باشد، بخشی از این آسانی از بین میرود.
- رمپهای طولانی برای همین ساخته میشوند تا بالا رفتن آسانتر شود.
پاسخ آماده: اگر ارتفاع دو سطح شیبدار برابر باشد، با افزایش طول سطح شیبدار نیروی لازم کاهش مییابد؛ چون شیب کمتر و مسیر طولانیتر میشود.
نظرات