Definición de un plano inclinado

Escrito por isaiah david | Traducido por sandra magali chávez esqueda
Definición de un plano inclinado

Los planos inclinados pueden utilizarse, por ejemplo, para bajar de un barco o un avión.

Photos.com/Photos.com/Getty Images

A primera vista, un plano inclinado puede parecer demasiado simple como para requerir una explicación. Después de todo, ¿qué podría ser tan complicado sobre una superficie plana en un ángulo? Sin embargo, la simplicidad de los planos inclinados es uno de los componentes básicos de muchos sistemas complicados. Montañas rusas, fábricas, carreteras y otras aplicaciones dependen de planos inclinados para su funcionamiento.

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Información básica

Un plano inclinado es exactamente lo que suena, una superficie con una inclinación o ángulo. El ejemplo más simple de un plano inclinado es una rampa. Un extremo de la rampa está en el suelo, mientras que el otro está en un punto más alto. A pesar del nombre, un plano inclinado en realidad no tiene que ser plano. Los caminos curvos, los cinceles e incluso los taladros son ejemplos de planos inclinados.

Función

Levantar un objeto requiere de una cierta cantidad de trabajo, proporcional a la masa del objeto y lo alto que tiene que ser levantado. Levantar un objeto hacia arriba requiere suficiente fuerza como para superar su masa, por ejemplo, si un objeto pesa 10 kg se necesita un poco más de 10 kg de fuerza para levantarla. Si puedes empujar el objeto hacia arriba por un plano inclinado, sin embargo, no tienes que usar toda la fuerza, ya que puedes levantarlo lentamente. Tienes que hacer la misma cantidad de trabajo, pero se puede hacer con menos fuerza mecánica.

Consideraciones

Idealmente, se necesita la misma cantidad de trabajo para mover un objeto hacia arriba como para subirlo por una rampa, pero esto no es realmente el caso una vez que se agrega la fricción. Si conduces una bicicleta por una larga rampa en lugar de recogerla con una grúa, la bicicleta va a cubrir una distancia mucho mayor. A medida que subes, parte de la energía se pierde por los neumáticos, y alguna se perderá por la fricción en los cojinetes. La grúa también tendrá fricción, pero mucho menor, ya que tiene una distancia mucho más corta para viajar.

Cuchillos y cuñas

Los cuchillos, cinceles y otras cuñas son a menudo considerados como combinaciones de dos planos inclinados. Disminuyen la fuerza necesaria para hacer una tarea, pero de una manera diferente a las rampas. Toda la fuerza aplicada al extremo de la cuña se concentra en el lugar donde los dos planos se encuentra, el filo. Debido a que una gran cantidad de fuerza se concentra en un área pequeña, un cuchillo puede cortar con facilidad las cosas que serían difíciles de aplastar o desgarrar.

Potencial

Los planos inclinados son una de las seis máquinas simples diseñadas por científicos del renacimiento. Junto con palancas, tornillos, y el eje de la rueda, poleas y cuñas, los planos inclinados se pueden utilizar para hacer cualquier máquina. Comprender las máquinas básicas permitió a Leonardo da Vinci diseñar máquinas con siglos de anticipación.

Toboganes y resbaladillas

Cuando un objeto está a una cierta altura, tiene energía almacenada, o energía potencial. Si cae ese objeto, la gravedad convierte esa energía potencial en energía cinética o de movimiento. Por supuesto, una caída libre tiene la molesta tendencia a romper lo que cae. Los planos inclinados permiten que un objeto sea bajado más lentamente, sin gastar energía adicional. Cuando te deslizas por un tobogán, por ejemplo, tu energía potencial se transforma en movimiento. La fricción reduce tu velocidad lo suficiente, sin embargo, para no lastimarte en el fin del tobogán.

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