Od 2010 · Ponad 2 mln uruchomień narzędzi miesięcznie
Od 2010
Dodaj do Chrome

Moje Narzędzia

Tryb Automatyczny

Nie zapisano jeszcze żadnych narzędzi.

Uaktualnij do Wersji Premium
Powiązane narzędzia
Kalkulator TarciaKalkulator WyporuKalkulator Systemu BloczkówKalkulator PrzyspieszeniaKalkulator Przewagi MechanicznejKalkulator Pola ElektrycznegoKalkulator Siły Grawitacji
Strona główna > Różnorodne > Kalkulatory fizyczne
 

Kalkulator Równi Pochyłej

Oblicz siły, przyspieszenie i tarcie działające na obiekt na równi pochyłej. Wpisz masę, kąt i współczynniki tarcia, by uzyskać składowe ciężaru, siłę normalną, tarcie statyczne i kinetyczne oraz werdykt, czy obiekt się ześlizgnie.

BezpłatneBez rejestracjiNatychmiastowe wyniki
Kalkulator Równi PochyłejWypróbuj teraz — za darmo ▼
Szybkie przykłady — kliknij, aby wypełnić formularz, a następnie naciśnij Oblicz:
Wartość między 0° a 90°.
Zostaw puste lub wpisz 0 dla braku tarcia.
Używane do wyliczenia przyspieszenia podczas zsuwania.
Dodaje czas poślizgu i prędkość końcową.

Embed Kalkulator Równi Pochyłej Widget

O Kalkulator Równi Pochyłej

Kalkulator Równi Pochyłej oblicza każdą siłę działającą na obiekt znajdujący się na rampie — jego ciężar (wagę), siłę reakcji podłoża (normalną), tarcie oraz przyspieszenie w dół stoku. Podaj masę, kąt nachylenia oraz współczynnik tarcia, a narzędzie natychmiast pokaże, czy obiekt zsuwa się, czy pozostaje w miejscu, narysuje w skali diagram sił (rozkładu sił) ze wszystkimi wektorami sił i przeprowadzi Cię przez fizyczne obliczenia krok po kroku. Pozwala nawet przełączać grawitację między Ziemią, Księżycem, Marsem, Jowiszem a wartością niestandardową.

Co to jest równia pochyła?

Równia pochyła to płaska powierzchnia nachylona pod kątem — rampa. Jest to jedna z sześciu klasycznych maszyn prostych, ponieważ pozwala na podniesienie ładunku przy użyciu mniejszej siły na dłuższym dystansie. W fizyce równia pochyła jest tłem dla jednego z najczęstszych problemów: rozkładania siły grawitacji na składowe i decydowania, czy obiekt pozostanie w spoczynku, zsunie się, czy też zacznie przyspieszać. Główna sztuczka polega na obróceniu osi układu współrzędnych tak, aby jedna była skierowana wzdłuż stoku, a druga prostopadle do niego.

Wzory na równię pochyłą

Każdy wynik na tej stronie pochodzi z rozłożenia ciężaru obiektu na dwa kierunki względem powierzchni rampy.

Ciężar (Waga)
$$W = m \times g$$
Składowe ciężaru
$$W_\parallel = W \sin\theta \qquad W_\perp = W \cos\theta$$
Siła normalna i tarcie
$$N = W\cos\theta \qquad f_{s,\max} = \mu_s N \qquad f_k = \mu_k N$$
Przyspieszenie podczas zsuwania
$$a = g\left(\sin\theta - \mu_k \cos\theta\right)$$

Tutaj m to masa, g to przyspieszenie ziemskie (lub innego ciała niebieskiego), θ to kąt nachylenia równi, μs i μk to odpowiednio statyczny i kinetyczny współczynnik tarcia, a N to siła reakcji podłoża (normalna). Zauważ, że masa skraca się we wzorze na przyspieszenie — ciężka skrzynia i lekkie pudełko zsuwają się w tym samym tempie na tym samym stoku.

Czy obiekt się zsunie? Kąt zsypu

Obiekt pozostaje nieruchomy tak długo, jak tarcie statyczne jest w stanie zrównoważyć ciągnącą w dół siłę grawitacji. Ustawiając siłę napędzającą jako równą maksymalnemu tarciu statycznemu, W sinθ = μs W cosθ, ciężar się redukuje i pozostajemy z pięknym, prostym warunkiem:

Zsuwa się, gdy
$$\tan\theta > \mu_s \quad\Longleftrightarrow\quad \theta > \theta_{repose} = \arctan(\mu_s)$$

Krytyczny punkt równowagi, θrepose = arctan(μs), nazywany jest kątem zsypu (lub kątem tarcia statycznego) — to najostrzejszy kąt, przy którym obiekt może spoczywać bez poślizgu. Poniżej tej wartości obiekt jest stabilny; powyżej wygrywa grawitacja. Jest to dokładnie ten sam kąt, który naturalnie tworzy nasypany stos piasku lub żwiru.

Rozwiązany przykład

Załóżmy, że pudełko o wadze 10 kg znajduje się na rampie nachylonej pod kątem 30° ze współczynnikiem tarcia statycznego wynoszącym 0.30 na Ziemi (g = 9.81 m/s²).

  • Ciężar: W = 10 × 9.81 = 98.1 N
  • Składowa równoległa (napędzająca): W sin30° = 98.1 × 0.5 = 49.05 N
  • Składowa prostopadła / siła normalna: N = W cos30° = 98.1 × 0.866 = 84.96 N
  • Maksymalne tarcie statyczne: fs,max = 0.30 × 84.96 = 25.49 N

Ponieważ siła napędzająca (49.05 N) jest większa niż maksymalne tarcie statyczne (25.49 N), pudełko zsuwa się. Przy współczynniku kinetycznym 0.30 przyspieszenie wynosi a = 9.81 × (sin30° − 0.30 × cos30°) ≈ 2.36 m/s².

Typowe współczynniki tarcia

Para powierzchniStatyczne μsKinetyczne μk
Guma na suchym betonie1.00.8
Stal na stali (sucha)0.60.4
Drewno na drewnie0.40.3
Metal na drewnie0.50.3
Lód na lodzie0.10.03
Nasmarowana narta na śniegu0.10.05
Teflon na Teflonie0.040.04

Są to wartości przybliżone i typowe — rzeczywiste współczynniki różnią się w zależności od wykończenia powierzchni, temperatury, wilgotności i obciążenia. Używaj ich jako punktu wyjścia, a dokonaj pomiarów, gdy dokładność jest kluczowa.

Grawitacja na innych światach

Ciało niebieskieGrawitacja powierzchniowa (m/s²)W stosunku do Ziemi
Ziemia9.811.00×
Księżyc1.620.17×
Mars3.710.38×
Jowisz24.792.53×

Co ciekawe, grawitacja zmienia wielkość każdej siły, ale nigdy decyzji tak/nie o zsuwaniu się — zależy ona wyłącznie od kąta i tarcia, które są niezależne od g. Skrzynia, która stoi nieruchomo na marsjańskiej rampie, pozostanie nieruchoma również na Jowiszu.

Co wpływa na wynik?

📐 Kąt nachylenia

Stromsze rampy zwiększają siłę ściągającą (sinθ) i zmniejszają siłę normalną (cosθ), co znacznie zwiększa prawdopodobieństwo poślizgu.

🧲 Współczynnik tarcia

Wyższe μ oznacza lepszą przyczepność. Obiekt trzyma się podłoża, dopóki kąt nie przekroczy wartości arctan(μs), czyli kąta zsypu.

⚖️ Masa

Masa skaluje siły w niutonach, ale skraca się w teście poślizgu oraz wzorze na przyspieszenie — zmienia to, jak silny jest nacisk, a nie czy ruch nastąpi.

🪐 Grawitacja

Niższa grawitacja oznacza mniejsze siły i łagodniejsze przyspieszenie, ale ten sam kąt zsypu oraz identyczny werdykt co do zsunięcia.

Jak korzystać z tego kalkulatora

  1. Wprowadź masę i kąt: Wpisz masę obiektu, wybierz kg lub lb i ustaw kąt nachylenia w stopniach.
  2. Dodaj tarcie: Wprowadź współczynnik tarcia statycznego (i opcjonalnie kinetycznego). Pozostaw puste dla powierzchni bez tarcia.
  3. Wybierz grawitację: Pozostaw Ziemię lub przełącz na Księżyc, Marsa, Jowisza bądź wartość niestandardową.
  4. Kliknij Oblicz: Zobacz werdykt ruchu, animowany diagram rozkładu sił, szczegółowe siły, wskaźnik kąta zsypu oraz obliczenia krok po kroku.

Często zadawane pytania

Jak obliczyć siłę na równi pochyłej?

Zacznij od ciężaru, W = m × g. Rozłóż go na składową wzdłuż rampy, W = W sinθ (która pcha obiekt w dół), oraz składową prostopadłą do powierzchni, W = W cosθ. Siła normalna odpowiada składowej prostopadłej, N = W cosθ, a tarcie wynosi maksymalnie μsN.

Skąd wiadomo, czy obiekt zsunie się z rampy?

Porównaj siłę ściągającą z maksymalnym tarciem statycznym. Obiekt nie porusza się, dopóki W sinθ ≤ μsN, co skraca się do tanθ ≤ μs. Gdy kąt przekroczy kąt zsypu, θ = arctan(μs), obiekt uwalnia się i zsuwa.

Jakie jest przyspieszenie bloku zsuwającego się po równi?

Po ruszeniu z miejsca, a = g(sinθ − μkcosθ), gdzie μk to współczynnik tarcia kinetycznego. Na rampie idealnie gładkiej redukuje się to do a = g sinθ. Ponieważ masa się skraca, wszystkie obiekty na tym samym stoku przyspieszają w identyczny sposób.

Co to jest kąt zsypu?

To najbardziej stromy kąt, przy którym obiekt spoczywa bez zsuwania się, wyliczany z równania θ = arctan(μs). To ten sam kąt, pod którym naturalnie układa się pryzma suchego piasku, i zależy wyłącznie od współczynnika tarcia, a nie od masy czy grawitacji.

Czy siła reakcji podłoża jest równa ciężarowi na równi pochyłej?

Nie. Na poziomej płaszczyźnie N jest równe całemu ciężarowi, ale na równi tylko część prostopadła naciska na powierzchnię, więc N = W cosθ. Im większe nachylenie rampy, tym mniejsza siła normalna i mniejsza maksymalna siła tarcia.

Czy masa wpływa na to, czy obiekt się zsunie?

Nie. Zarówno siła ściągająca, jak i tarcie są proporcjonalne do wagi obiektu, przez co masa się skraca. Ruch zależy tylko od kąta i współczynnika tarcia. Masa zmienia wartość każdej siły wyrażoną w niutonach, lecz nie wpływa na sam fakt poślizgu czy na przyspieszenie.

Dodatkowe zasoby

Cytuj ten materiał, stronę lub narzędzie w następujący sposób:

"Kalkulator Równi Pochyłej" na https://MiniWebtool.com/pl/kalkulator-rowni-pochyej/ z MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/

przez zespół miniwebtool. Zaktualizowano: 5 lipca 2026 r.

Kalkulatory fizyczne:

Popularne i zaktualizowane narzędzia:

Kalkulator odległości punktu od płaszczyznyKalkulator SiłyKalkulator Długości PasaZobacz wszystkie →
Strona główna > Różnorodne > Kalkulatory fizyczne > Kalkulator Równi Pochyłej