К простым механизмам кроме рычага и блока относятся также наклонная плоскость и
ее разновидности: клин и винт.
НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/dddf063728dd0d1fca1bab76cab71dd6.gif)
Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия.
К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы и конвейеры. Если нужно поднять груз на высоту, всегда легче воспользоваться пологим подъемом, чем крутым. Причем, чем положе уклон, тем легче выполнить эту работу. Когда время и расстояние не имеют большого значения , а важно поднять груз с наименьшим усилием, наклонная плоскость оказывается незаменима.
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/3fe2e1fb472f2187a536e1dc8b5d15a5.gif)
С помощью этих рисунков можно объяснить, как работает простой механизм НАКЛОННАЯ ПЛОСКОСТЬ.
Классические расчеты действия наклонной плоскости и других простых механизмов принадлежат выдающемуся античному механику Архимеду из Сиракуз.
При строительстве храмов египтяне транспортировали, поднимали и устанавливали колоссальные обелиски и статуи, вес которых составлял десятки и сотни тонн! Все это можно было сделать, используя среди других простых механизмов наклонную плоскость.
Главным подъемным приспособлением египтян была наклонная плоскость – рампа. Остов рампы, то есть ее боковые стороны и перегородки, на небольшом расстоянии друг от друга пересекавшие рампу, строились из кирпича; пустоты заполнялись тростником и ветвями. По мере роста пирамиды рампа надстраивалась. По этим рампам камни тащили на салазках таким же образом, как и по земле, помогая себе при этом рычагами. Угол наклона рампы был очень незначительным – 5 или 6 градусов.
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/01c62e67856c2f9a7b9c269af0a9e950.gif)
Колонны древнего египетского храма в Фивах.
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/fa09bf8017626b4356f77c8c4aeca0bb.gif)
Каждую из этих огромных колонн рабы втаскивали по рампе- наклонной плоскости. Когда колонна вползала в яму, через лаз выгребали песок, а затем разбирали кирпичную стенку и убирали насыпь. Таким образом, например, наклонная дорога к пирамиде Хафра при высоте подъема в 46 метров имела длину около полукилометра.
"Тело на наклонной плоскости удерживается силой, которая … по величине во столько раз меньше веса этого тела, во сколько раз длина наклонной плоскости больше ее высоты".
Это условие равновесия сил на наклонной плоскости сформулировал голландский ученый Симон Стевин (1548-1620).
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/9f592d504c286e35a242bf2af5c586b9.gif)
Рисунок на титульном листе книги С. Стевина, которым он подтверждает свою формулировку.
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/959d83e210fbae1b22dd4e48d4d37dc7.gif)
Очень остроумно использована наклонная плоскость на Красноярской ГЭС. Здесь вместо шлюзов действует судовозная камера, движущаяся по наклонной эстакаде. Для ее передвижения необходимо тяговое усилие в 4000 кН.
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/1e32706d1263085d02209cd5fa9cb3b2.gif)
А почему горные дороги вьются пологим "серпантином"?
КЛИН
Клин – одна из разновидностей простого механизма под названием "наклонная плоскость". Клин состоит из двух наклонных плоскостей, основания которых соприкасаются. Его применяют, чтобы получить выигрыш в силе, то есть при помощи меньшей силы противодействовать большей силе.
При рубке дров, чтобы облегчить работу, в трещину полена вставляют металлический клин и бьют по нему обухом топора.
Идеальный выигрыш в силе, даваемый клином, равен отношению его длины к толщине на тупом конце .Из-за большого трения его КПД столь мал, что идеальный выигрыш не имеет особого значения.
ВИНТ
![Простые механизмы. Наклонная плоскость](/wp-content/uploads/2017/05/f8f9e4fcd02edf1da9f049a993eb7976.gif)
Другой разновидностью наклонной плоскости является винт.
Винт – наклонная плоскость, навитая на ось. Резьба винта – это наклонная плоскость, многократно обернутая вокруг цилиндра. Идеальный выигрыш в силе, даваемый клином, равен отношению его длины к толщине на тупом конце. Реальный выигрыш клина определить трудно.
Из-за большого трения его КПД столь мал, что идеальный выигрыш не имеет особого значения. В зависимости от направления подъема наклонной плоскости винтовая резьба может быть левой или правой.
Примеры простых устройств с винтовой резьбой – домкрат, болт с гайкой, микрометр, тиски.