Plano Inclinado
O plano inclinado é uma máquina simples que reduz a força necessária para mover objetos pesados ao longo de uma rampa, compensando com o aumento da distância percorrida. Essa redistribuição de esforço é útil em diversas aplicações, como rampas de carga e estradas em montanhas.
No exemplo descrito, um barril de 300 libras é levantado até uma altura de 3 pés usando uma rampa de 9 pés. Sem a rampa, seria necessário aplicar uma força vertical de 300 libras. Contudo, com o uso do plano inclinado, a força necessária é reduzida para um terço (100 libras), pois a rampa tem três vezes o comprimento de sua altura.
Fórmula
A relação entre as variáveis é definida pela fórmula: Ll=RE\frac{L}{l} = \frac{R}{E}
Onde:
- LL: comprimento da rampa.
- ll: altura da rampa.
- RR: peso do objeto.
- EE: força aplicada.
Para o exemplo: 93=300E⇒E=100 libras.\frac{9}{3} = \frac{300}{E} \quad \Rightarrow \quad E = 100 \text{ libras.}
A vantagem mecânica é dada pela razão entre o comprimento da rampa e sua altura. No caso, é 3:13:1. Esse conceito é crucial para projetar sistemas que minimizem o esforço humano ou mecânico em operações práticas.