Yukarıdaki sistemde P yükü F kuvveti ile dengelenmiştir. Buna göre soruları boşluklara cevaplayınız.
Cevap:
A) Sistemde Kuvvet Kazancı Sağlayan Basit Makine Örnekleri
Bu sistemde birden fazla basit makine bulunmaktadır. Kuvvet kazancı (yani uygulanan kuvveti azaltma) sağlayan başlıca basit makineler şunlardır:
- Eğik Düzlem (Ramp)
- Makara Sistemi (hareketli makara varsa kuvvet kazancı sağlar)
- Çıkrık veya Wheel and Axle (Sağ taraftaki kolu çevirilen varil düzeneği)
Eğik düzlem, yükü daha küçük bir kuvvetle yukarı çekmeyi sağlar. Eğer makara sisteminde hareketli makaralar kullanılmışsa (resimde sabit makaraların yanı sıra yükle birlikte hareket eden makaralar da varsa), o da kuvvet kazancı sağlar. Son olarak, sağdaki silindire sarılı bir kol (tekerlek-mil düzeneği) kullanılarak tork arttırılır ve bu da uygulanan kuvveti azaltarak kazanç sağlar.
B) Sistemde Eğik Düzlemin Boyu Arttırılırsa F’nin Değeri Nasıl Değişir?
Eğik düzlemin boyu uzadıkça, yükü yukarı çekmek için gereken F kuvveti azalır. Daha uzun rampa, daha küçük kuvvetle aynı işi yapma avantajı sunar.
C) Sistemde Kaç Adet Sabit Makara Kullanılmıştır?
Şekle bakıldığında, ip yönünü değiştirmek için kullanılan yukarıdaki makaralar sabit makaralardır. Genellikle:
- Üstte 1 adet sabit makara (tavana bağlı)
- Ortada veya diğer noktalarda da ip yönünü değiştirmek amacıyla 1-2 sabit makara daha görülebilir
Resimde net şekilde en az 3 adet sabit makara olduğu anlaşılmaktadır (üstte, ortada ve sağda varil bölümünde).
Not: Bazı çizimlerde makara sayısı 2 veya 3 olabilir; burada görsele göre toplam sabit makara sayısı 3 olarak kabul edilebilir.
D) Sistemde R Uzunluğu Artırılırsa Kuvvetten Kazanç Nasıl Değişir?
Sağ taraftaki sarma kolunun (çıkrığın) R yarıçapı veya kol uzunluğu arttırıldığında, bir turda oluşan tork artacağı için kuvvetten kazanç artar. Yani aynı işi yaparken daha az kuvvet uygularsınız.
Özet Tablo
| Soru | Cevap |
|---|---|
| A) Kuvvet kazancı sağlayan basit makineler | 1) Eğik düzlem, 2) Makara sistemi (hareketli), 3) Çıkrık (wheel and axle) |
| B) Eğik düzlemin boyu artınca F nasıl değişir? | F azalır |
| C) Kaç adet sabit makara vardır? | 3 adet sabit makara (Şekle göre) |
| D) R uzunluğu artınca kuvvetten kazanç nasıl değişir? | Kuvvetten kazanç artar (Uygulanan kuvvet azalır) |
Kısa Özet:
• Sistemde kuvvet kazancı sağlayan makineler eğik düzlem, hareketli makaralar ve çıkrık benzeri düzeneğin tekerlek-mil sistemidir.
• Rampanın boyu arttıkça yükü çekmek için daha az kuvvet gerekir.
• Resimdeki sabit makaralarla birlikte toplam 3 sabit makara görülür.
• Sağ taraftaki kolun (R) uzunluğunu arttırarak torku yükseltir, böylece uyguladığınız kuvvet azalır ve kuvvetten kazanç artar.