Het hellende vlak is niet waar mensen aan denken als ze "machine" denken, omdat hellende vlakken in de natuur aanwezig zijn. Ga naar de helling van een heuvel en je kijkt naar een hellend vlak. Als een mechanisch concept is het echter een van de meest fundamentele principes in de techniek en een van de klassieke "zes eenvoudige machines."

Identificatie

Een hellend vlak is elk vlak oppervlak dat eindigt op een hoger punt dan waar het begon. Dit betekent niet noodzakelijk dat een hellend vlak speciaal moet worden gebouwd om in aanmerking te komen. Elke natuurlijke helling is ook een hellend vlak. Het is een van de zes eenvoudige machines.

Effecten

Een hellend vlak wint mechanisch voordeel door de hoeveelheid energie te verhandelen die nodig is om een ​​object op te tillen voor het vergroten van de afstand waarover het moet reizen. Lopen op een 60 voet hoge heuvel is gemakkelijker dan direct omhoog klimmen op een 60 voet hoge klif. U reist echter ook verder dan 60 voet om dit te doen. Minder wrijving, dezelfde hoeveelheid energie is in beide gevallen besteed, maar voor het verkleinen van een klif moet die energie in een kortere tijd worden verbruikt.

Geschiedenis

Strikt genomen heeft niemand het hellende vlak, omdat het werkelijke object in de natuur aanwezig is en werd gebruikt zelfs voordat de beginselen erachter werden begrepen. Archimedes, de grote mechanische wetenschapper en uitvinder van de antieke wereld, nam zelfs het hellende vlak niet op in zijn lijst van eenvoudige machines. Het was echter duidelijk een fundamenteel technisch hulpmiddel in de antieke wereld, zelfs als niemand het een plaats gaf met de schroef of de katrol. Het idee van het hellende vlak als een op zichzelf staande machine begon vorm te krijgen tijdens de Renaissance, en Galileo voegde het toe aan zijn werk 'On Mechanics', maar hij vond het niet uit.

Typen

Kennelijke toepassingen van het hellend vlak zijn in glijbanen, hellingen en schuiven. Minder voor de hand liggend is het gebruik van het hellend vlak in bladen, die twee hellende vlakken zijn langs een gemeenschappelijke rand. Dit werkt door de weerstand over te brengen bij het splitsen van een voorwerp op de vlakken van de hellende vlakken, waardoor ze uit elkaar worden gedreven. Dit bespaart kracht in vergelijking met eenvoudig iets uit elkaar trekken.

Expert Insight

Sommige natuurkundigen beweren dat de wig, een andere eenvoudige machine, gewoon een hellend vlak is dat voor een ander doel wordt gebruikt (zoals hierboven beschreven met hoe messen werken). Een wig of beitel is immers een kloofwerktuig dat vaak een enkelvoudig hellend vlak is dat wordt gebruikt om kracht uit te oefenen, in plaats van op te tillen, en het verleende mechanische voordeel is vergelijkbaar, zelfs als het om verschillende redenen wordt toegepast. Omwille van eenvoud en traditie richten de zes eenvoudige machines zich echter meestal afzonderlijk op de wig en het hellende vlak.