環己烷
[拼音]:xiemian
[英文]:inclined plane
同水平面成一傾斜角度的平面。這個角度通常稱為升角。斜面是一種簡單機械。沿鉛垂線向上舉起一重物很費力,如果把重物放在斜面上,沿斜面往上拉就可以省力。荷蘭數學家S.斯蒂文研究了物體在斜面上的平衡問題,提出了力的三角形定理和斜面原理。設重力為
W
的物體放在升角為α的斜面AB上(圖1a)。當物體靜止或作等速直線運動時,若不考慮摩擦,由靜力學平衡條件可知重力W
、沿斜面的拉力F
和斜面的法線反力N
構成一封閉力三角形(如圖1b)。F=Wsinα。令F
為輸入力,W
為輸出力,則機械利益мA=W/F=1/sinα=s/h,即輸出力同輸入力之比等於直角三角形 ABC中的斜邊同一直角邊之比(圖1a)。這稱為力的三角形定理或稱斜面原理。斜面原理應用廣泛,例如,盤山公路、物料運輸機中的斜面傳送帶等。在研究斜面的機械效率和自鎖(見劈)現象時必需考慮摩擦。設輸入力
F
是一水平方向的推力(圖2a), 輸出力為物體重量W
,摩擦係數為f,摩擦角為ψ=arctgf,應用靜力學平衡條件,重力W
、水平推力F
和斜面全反力F
構成封閉力三角形 (圖2b)。則F=W tg(α+ψ)。當物體沿斜面由A點升高到B點時,輸入功為 Fl,輸出功為-Wh,機械效率。若摩擦係數f 是常數時,則機構效率 η 是升角α的函式。當α=0或
時,η=0;當
時,η為負值。表明此時發生自鎖,水平推力雖無限增加,也不能使物體上移。