Miscarea unui corp pe plan inclinat

https://view.genial.ly/60efd5e0ab1e370da070b0db/presentation-planul-inclinat

Cuprins

1. Evocare

2. Provocare

3. Definiție

4. Mișcarea uniformă pe planul înclinat.

5. Aplică

6. Știai că

7. Extinderea cunoștințelor

8. Bibliografie

Evocare

Identifică planurile înclinate din imagini !

Valea Zânelor (Șiclău- Covasna)

Scări rulante, metrou Copenhaga

Transalpina

Canalul navigabil Elblag, Polonia

Canalul navigabil Elblag, Polonia

Canalul navigabil Elblag, Polonia

Planurile înclinate sunt pretutindeni !

Soluțiile ingenioase, alese de către oameni pentru a se putea deplasa pe drumuri șerpuite, scările fixe sau rulante, rampele de acces în clădiri pentru persoanele cu probleme locomotorii, transportul pe canale etc. sunt câteva dintre exemplele în care planul înclinat ușurează munca, respectiv viața oamenilor.

Funicular Mendola, Italia

Iate exemple de planuri înclinate pe care le poți vedea oriunde !

Autocamion basculant (bena ridicată pentru descărcare

Rampa

Topogan

Topogan gomflabil -evacuare aeronavă

Skateboard

Urcarea corpurilor grele la înălțime

2.

Provocare

Iată întrebările la care vei găsi răspuns parcurgând lecția:

• Ce este un plan înclinat? Care sunt elementele sale?
• Ce forțe acționează asupra unui corp aflat pe plan înclinat?
• Cum putem ridica un corp greu la înălțime cu ajutorul planului înclinat?
• Cum poate planul înclinat să contribuie la amplificarea mișcărilor?

3.

Definiție

Ce este planul înclinat? Care sunt elementele sale?

Orice plan care formează un unghi ascuțit cu planul orizontal se numește plan înclinat.

Elementele componente ale planului înclinat sunt: h - înălțimea planului înclinat l - lungimea planului înclinat b - baza planului înclinat α – unghiul planului înclinat.

Exercițiu:

Compară imaginea 1 și imaginea 2 cu reprezentare grafică a planului înclinat (figura din mijloc). Identifică elementele planului înclinat în cazul celor imagini.

VS

VS

Plan înclinat

Imaginea 1 - Scară

Imaginea 2 - Rampa

4.

Mișcarea uniformă pe plan înclinat

Pe un plan înclinat, un corp se poate afla într-una dintre următoarele trei situații: a) poate să urce ( cu sau fără frecare) b) poate fi în repaus c) poate să coboare ( cu sau fără frecare)

Prin mișcare uniformă pe plan înclinat, înțelegem mișcarea unui corp cu viteză constantă.

Cazul 1 - urcarea uniformă a unui corp pe planul înclinat, fără frecare.

Reprezintă grafic, în caiet, care sunt forțele ce acționează asupra unui corp aflat pe un plan înclinat.

Pentru a afla ce forțe acționează asupra unui corp aflat în urcare pe planul înclinat este necesar:

• Să reprezinți prin vectori forțele care acționează asupra corpului pentru a-l echilibra.

Observație: Pentru a reprezenta corect acțiunea forțelor, se poate proiecta mișcarea corpului pe axele de coordonate Oxy.

G – forța de greutate a corpului care trebuie urcat F - forța activă N – normala la suprafața de contact

Descompune forța de greutate după cele două direcții: Ox – direcția de mișcare, respectiv Oy – direcția perpendiculară pe planul înclinat, folosind regula paralelogramului.

1. Ce condiții trebuie să îndeplinească corpul pentru a se afla în echilibru pe planul înclinat ?
2. Care este expresia matematică a forței active necesare echilibrării unui corp pe planul înclinat ?
3. Completează fișa de lucru accesând semnul alăturat (click pe Interactivity):

Concluzie:

Forța activă necesară echilibrării unui corp pe plan înclinat este de atâtea ori mai mică decât greutatea corpului, de câte ori lungimea planului este mai mare decât înălțimea lui.

Reține !

• Forțele care acționează asupra unui corp aflat pe un plan înclinat sunt greutatea, reacțiunea la apăsarea normală și forța de frecare.
• Greutatea unui corp aflat pe un plan înclinat se poate descompune pe două direcții perpendiculare – de-a lungul planului și perpendicular pe plan.
• Pentru ridicarea unui corp pe planul înclinat este necesară o forță mai mică decât pentru ridicarea sa pe verticală.

5.

Aplică

Exercițiu

Folosește raționamentul de mai sus pentru a afla valoarea forței active atunci când intervine fenomenul de frecare între suprafața de contact dintre corp și plan ( v = const ).

Accesează simbolul interactiv ( de mai jos) pentru a verifica dacă ai lucrat corect!

6.

Știai că?

Egiptenii au folosit planul înclinat la construirea Piramidelelor?

Vechii egipteni au construit piramidele ridicând pietre gigantice. O piatră putea cântări câteva tone.Istorii cred că egiptenii au folosit planuri înclinate pentru a ridica aceste mari greutăți Accesează filmul video pentru a afla despre unui dintre cele mai vechi mistere ale istoriei.

7.

Extinderea cunoștințelor

1. Rezolvă următoarea problemă:

2. Prezintă

Drumurile care duc spre vârful muntelui Parâng sunt exemple de planuri înclinate. Șoseaua montană Transalpina, cât și alte șosele montane au un traseu sinuos, în care aceste planuri înclinate sunt în zig-zag. Prezintă ce avantaj au aceste drumuri în zig-zag față de un drum direct spre vârful muntelui.

8.

Bibliografie

Bibliografie

1. https://ro.wikipedia.org/wiki/Calea_ferată_forestieră_Covasna-Comandău
2. https://ro.wikipedia.org/wiki/Escalator
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Elblag_Canal
4. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16921465, de la Țetcu Mircea Rareș - Operă proprie, CC BY-SA 3.0,
5. https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=16921465, de la Țetcu Mircea Rareș - Operă proprie, CC BY-SA 3.0,
6. https://en.wikipedia.org/wiki/Dump_truck
7. https://en.wikipedia.org/wiki/Inclined_plane
8. https://youtu.be/sTOWiDDgTIk What Is an Inclined Plane? | Science Video for Kids Captura imagine
9. https://www.flickr.com/photos/21916407@N07/2116747358/sizes/l/ by kalman_varadi
10. https://www.flickr.com/photos/127327124@N04/39421898945/sizes/l/ by epvazquez2006
11. https://en.wikipedia.org/wiki/Mendel_funicula
12. https://youtu.be/UNNCPRjDstM - Cum egiptenii au construit piramidele

1. Stoica, V., Dobrescu, C., Măceșanu, F., Băraru, I., Fizică, clasa a VII- a, București, Editura Art Klett, 2019;
2. Penescu, M., Fizică. Manual pentru clasa a VII-a, București, Editura ALL 2019
3. Petrescu - Prahova, M., Buzu, I., Iorga Simăn, I. Fizică. Manual pentru clasa a VII-a, București, Editura Didactică și Pedagogică, R.A., 1995