Calculadora de plano inclinado

Um plano inclinado é uma superfície plana inclinada em relação à horizontal. Rampas, ruas em declive, cunhas e muitos elementos de máquinas usam a mesma mecânica básica. A gravidade atua verticalmente para baixo, mas a análise fica mais simples ao decompor o peso em componentes perpendicular e paralela ao plano. A componente paralela puxa o objeto para baixo da rampa, enquanto a perpendicular o pressiona contra a superfície. Para um objeto que permanece em contato com a rampa, a força normal é a massa vezes a aceleração da gravidade vezes o cosseno do ângulo de inclinação. O atrito cinético é o coeficiente de atrito cinético multiplicado pela força normal. O atrito se opõe ao movimento suposto, então a calculadora o subtrai da componente da gravidade no sentido de descida. A força resultante é a massa vezes a gravidade vezes o seno do ângulo, menos o atrito. Dividir a força resultante pela massa fornece a aceleração ao longo do plano. A aceleração da gravidade é fixada em 9.81 metros por segundo ao quadrado. Uma aceleração positiva significa que a força resultante aponta para baixo da rampa na condição de deslizamento suposta. Um resultado negativo significa que a força de atrito cinético informada supera a componente da gravidade na descida, de modo que a resultante aponta para cima em relação ao sentido suposto. Isso, por si só, não prova que um objeto parado vai subir. O atrito estático determina se o movimento começa, e sua intensidade se ajusta até um valor limite. Quando o objeto já está deslizando, o coeficiente cinético é a entrada adequada. A massa altera todas as forças calculadas em proporção direta, mas é cancelada na equação da aceleração. Assim, dois objetos de massas diferentes têm a mesma aceleração ideal na mesma rampa quando seus coeficientes de atrito são iguais e a resistência do ar é desprezada. Aumentar o ângulo intensifica a componente da gravidade na descida e reduz a força normal, diminuindo também o atrito. Aumentar o coeficiente de atrito eleva diretamente a força que se opõe ao movimento. Use esta calculadora para mecânica introdutória, comparações de projetos de rampas, previsões de laboratório e conferências rápidas. Ela supõe um plano reto e rígido, atrito cinético constante, ausência de resistência ao rolamento e de arrasto aerodinâmico, e nenhuma força aplicada adicional. Objetos que rolam exigem dinâmica de rotação; cordas ou polias acrescentam tração; superfícies variáveis exigem um modelo por trechos. Confirme os coeficientes experimentalmente e aplique fatores de segurança adequados sempre que cargas ou movimentos afetarem pessoas ou equipamentos.