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傾斜面の高さと実際の理想的な機械的利点についてどのような一般的な声明を出すことができますか?

傾斜面の高さが増加すると、実際の機械的利点が低下し、理想的な機械的利点が増加します。この関係は、機械的利点のために次の式から観察できます。

理想的な機械的利点(IMA)=傾斜面の長さ /傾斜面の高さ

実際の機械的利点(AMA)=出力力 /入力力

2つの傾斜面を備えたシナリオを考えてみましょう。1つは高さが低く、もう1つは高さが高いシナリオを考えてみましょう。

*傾斜面1:高さ=H1、長さ=L1

*傾斜平面2:高さ=H2、長さ=L2

同じ入力力が両方の傾斜面に適用されると仮定すると、H2がH1よりも大きい場合、同じ理想的な機械的利点を持つためには、L1がL2より大きくなければなりません。これは、理想的な機械的利点が傾斜面の長さに直接比例し、その高さに反比例するためです。

その結果、傾斜平面2(AMA2)の実際の機械的利点は、傾斜平面1(AMA1)の実際の機械的利点と比較して低くなります。これは、AMAが出力力を入力力で割ることによって計算され、長さが長い(L2)、摩擦を克服するにはより多くの作業が必要であり、傾斜面1と比較して出力力が低いためです。

したがって、作成できる一般的な声明は次のとおりです。

傾斜面の高さが増加すると、実際の機械的利点が低下し、理想的な機械的利点が増加します。これは、高さと理想的な機械的利点との逆の比例関係と、傾斜面の長さが増加するにつれて摩擦を克服するために必要な作業の増加によるものです。

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