plano inclinado
Un plano inclinado , también conocido como rampa , es una superficie de apoyo plana inclinada en ángulo, con un extremo más alto que el otro, que se utiliza como ayuda para subir o bajar una carga. [1] [2] [3] El plano inclinado es una de las seis máquinas simples clásicas definidas por los científicos del Renacimiento. Los planos inclinados se utilizan mucho para mover cargas pesadas sobre obstáculos verticales; los ejemplos varían desde una rampa utilizada para cargar mercancías en un camión, hasta una persona que camina por una rampa para peatones, hasta un automóvil o un tren que sube una pendiente. [3]
Mover un objeto por un plano inclinado requiere menos fuerza que levantarlo hacia arriba, a costa de un aumento en la distancia recorrida. [4] La ventaja mecánica de un plano inclinado, el factor por el cual se reduce la fuerza, es igual a la relación entre la longitud de la superficie inclinada y la altura que abarca. Debido a la conservación de la energía , se requiere la misma cantidad de energía mecánica ( trabajo ) para levantar un objeto dado una distancia vertical dada, sin tener en cuenta las pérdidas por fricción , pero el plano inclinado permite que se realice el mismo trabajo con una fuerza menor ejercida sobre una distancia mayor [5] [6]
El ángulo de fricción , [7] también llamado a veces ángulo de reposo , [8] es el ángulo máximo en el que una carga puede permanecer inmóvil en un plano inclinado debido a la fricción , sin deslizarse hacia abajo. Este ángulo es igual al arco tangente del coeficiente de fricción estática μ s entre las superficies. [8]
A menudo se considera que otras dos máquinas simples se derivan del plano inclinado. [9] La cuña se puede considerar un plano inclinado en movimiento o dos planos inclinados conectados en la base. [5] El tornillo consiste en un plano inclinado angosto envuelto alrededor de un cilindro . [5]
El término también puede referirse a una implementación específica; una rampa recta cortada en una ladera empinada para el transporte de mercancías hacia arriba y hacia abajo de la colina. Puede incluir vagones sobre raíles o tirados por un sistema de cables; un funicular o teleférico , como el plano inclinado de Johnstown .
Los planos inclinados se utilizan mucho en forma de rampas de carga para cargar y descargar mercancías en camiones, barcos y aviones. [3] Las rampas para sillas de ruedas se utilizan para permitir que las personas en sillas de ruedas superen obstáculos verticales sin exceder su fuerza. Las escaleras mecánicas y las cintas transportadoras inclinadas también son formas de plano inclinado. [6] En un funicular o teleférico, un vagón de ferrocarril se sube por un plano inclinado empinado mediante cables. Los planos inclinados también permiten que los objetos pesados y frágiles, incluidos los humanos, se bajen de forma segura a una distancia vertical mediante el uso de la fuerza normal del plano para reducir lafuerza gravitacional Los toboganes de evacuación de aeronaves permiten que las personas lleguen al suelo de forma rápida y segura desde la altura de un avión de pasajeros .
