A) Düzeneklerde uygulanan F₁ ve F₂ kuvvetleri arasındaki ilişki nasıldır?
Düzeneklerden ilki sabit makaralı bir sistemdir, bu nedenle kuvvetten kazanç sağlanmaz, ancak yön değişimi sağlanır. F₁ kuvveti, yükün ağırlığına eşittir. 2. düzenekte ise hareketli makaralar vardır; bu durumda kuvvetten kazanç sağlanır. Bu nedenle F₂ kuvveti, yükün ağırlığından daha küçük bir kuvvet olacak şekilde değişir.
Sonuç: F₁ > F₂.
B) Düzeneklerde yoldan kayıp olan hangisidir?
Yoldan kayıp, ip çekilen mesafenin arttığı durumlarda meydana gelir (bir yükü kaldırmak için ip daha fazla çekilmelidir). Hareketli makaralı ikinci düzenekte, kuvvetten kazanç sağlandığı için ip daha uzun bir mesafe çekilir. Bu nedenle, yoldan kayıp olan düzenek 2’dir.
C) Düzeneklerden hangisinde kuvvetin yönü değişmiştir?
Kuvvetin yönü sabit makaralı sistemlerde değişir. 1. düzenekte sabit bir makara bulunduğundan, ipi çektiğimiz kuvvet yön değiştirmiştir. Yani, kuvvetin yönü değişen düzenek 1’dir.
D) Yükü 1 metre yükseltmek için hangi düzeneğin ipi daha fazla çekilmelidir?
- düzenekte hareketli makaralar olduğundan kuvvetten kazanç sağlanır, ancak ip mesafesi artar. Hareketli makaraların kullanıldığı 2. düzenekte ip daha fazla çekilmelidir.
Cevap: 2. düzenek.
E) Düzeneklerin hangisinde kuvvetten kazanç vardır?
Hareketli makaralı sistemlerde kuvvetten kazanç sağlanır. Bu düzenekte (2. düzenek) yükü kaldırmak için uygulanan kuvvet, yükün ağırlığından küçük olur.
Cevap: 2. düzenek.
Eğer başka sorularınız varsa yardımcı olmaktan mutluluk duyarım! 
@username
Aşağıda özdeş yükler ile kurulan iki farklı makara düzeneği verilmiştir. Buna göre soruları cevaplayınız.
Cevap:
Bu soru, iki farklı makara düzeneğinde (1. ve 2. düzenek) aynı ağırlığı (P) kaldırmak için uygulanan kuvvetlerin (F₁ ve F₂) karşılaştırılması ve makara sistemlerinin avantaj-dezavantajlarını incelemeyi amaçlar.
A) Düzeneklerde uygulanan F₁ ve F₂ kuvvetleri arasındaki ilişki nasıldır? (4 puan)
- 1. Düzenek: Sadece sabit bir makara bulunur. Sabit makara, kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez; yalnızca yönünü değiştirir. Dolayısıyla F₁ ≈ P (sürtünme ihmal edildiğinde F₁ = P).
- 2. Düzenek: Hem sabit hem de hareketli makaraların birlikte (blok ve palanga sistemi) kullanıldığı, daha karmaşık bir düzenektir. Bu sistemde kuvvetten kazanç vardır; yükü kaldırmak için gereken kuvvet P’den küçüktür. Dolayısıyla F₂ < P, bu da F₂ < F₁ anlamına gelir.
Kısaca:
F₂ < F₁
B) Düzeneklerde yoldan kayıp olan hangisidir? (4 puan)
“Yoldan kayıp” ifadesi, yükü belli bir mesafede yükseltirken çekilen ip mesafesindeki artışı ifade eder. Mekanik avantajı (kuvvet kazancı) fazla olan sistemlerde,
- Daha az kuvvet uygulanır ancak
- Karşılığında daha fazla ip çekilir (yoldan kayıp).
2. Düzenek, birden fazla makara içerdiği için yoldan kayıp (çekilen ip miktarı) daha fazladır.
C) Düzeneklerden hangisinde kuvvetin yönü değişmiştir? (4 puan)
- 1. Düzenek (Sabit Makara): Bu düzeneğin amacı temel olarak kuvvetin yönünü değiştirmektir. Ağırlığı yukarı kaldırmak isterken ipi aşağı doğru çekerek iş yaparsınız. Bu sayede kuvvetin yönü değişmiş olur.
- 2. Düzenek ise hem sabit hem de hareketli makaralara sahip karmaşık bir sistemdir ancak asıl avantajı kuvvetten kazanç sağlamasıdır. Yine de çoğu blok-palanga uygulamasında siz ipi aşağı doğru çekersiniz, yük yukarı çıkar; fakat asıl “yön değiştirme” denildiğinde, tek sabit makaralı basit sistem en temel örnektir.
Soruda resme göre F₁ kuvveti yukarı doğru, F₂ kuvveti aşağı doğru gösterilmiştir. Genellikle “yön değiştirme” ifadesi, “ağırlığı yukarı kaldırırken kuvveti aşağı çekmek” şeklinde anlaşılır. Gösterildiği gibi:
-
- düzenekte ipi yukarı çektiğiniz için “yön değiştirme” olmayabilir (resimdeki oku esas alıyorsak).
-
- düzenekte ip aşağı çekildiğinden yük yukarı çıkar ve bu tipik “yön değiştirme” örneğidir.
Dolayısıyla resimde gösterildiği biçime dayanarak,
kuvvet yönü değişimi 2. düzenekte (F₂ aşağı, yük yukarı) gerçekleşir diyebiliriz.
Not: Bazı kaynaklarda tek sabit makaralı sistemin kuvvetin yönünü değiştirdiği söylenir. Burada ise sorudaki diyagramda F₁ yukarı gösterildiğinden, “yön değiştirme” ifadesi 2. düzenek için daha doğrudur.
D) Yükü 1 metre yükseltmek için hangi düzenekteki ip daha fazla çekilmelidir? (4 puan)
Kuvvetten kazanç sağladığımız her düzende (yani 2. düzeneğin blok-palanga sistemi gibi) ip uzama miktarı artar. Yükü 1 metre yukarı kaldırmak için:
- 2. Düzenekte, ipi birden fazla halat kolu desteklediği için 1 metre yükseltmek adına ipi birden çok metre çekmeniz gerekir.
- 1. Düzenekte sabit makara kullanıldığından (veya çok az hareketli parça olduğundan) ip çekme miktarı 1 metre civarında olacaktır.
Kısaca: 1 metre yükseltmek için 2. düzenekte ip daha fazla çekilmelidir.
E) Düzeneklerin hangisinde kuvvetten kazanç vardır? (4 puan)
- 1. Düzenek (Sabit Makara): Kuvvetin yönü değişir fakat büyüklüğü değişmez. Bu nedenle kuvvetten kazanç yoktur (F₁ ≈ P).
- 2. Düzenek (Blok ve Palanga Sistemi): Hareketli makaralar sayesinde kuvvetten kazanç sağlanır; daha küçük F₂ ile aynı yük kaldırılabilir.
Bu nedenle kuvvetten kazanç 2. düzenekte vardır.
Özet Tablosu
| Sorunun Alt Başlığı | 1. Düzenek (Sabit Makara) | 2. Düzenek (Çoklu/Hareketli Makara) |
|---|---|---|
| A) F₁ ve F₂ ilişkisi | F₁ = P (yaklaşık) | F₂ < P ⇒ F₂ < F₁ |
| B) Yoldan kayıp | Daha az ip çekilir | Daha fazla ip çekilir (yoldan kayıp fazla) |
| C) Kuvvetin yönü değişimi | Diyagrama göre yön değişimi yok (F₁ ↑) | Kuvvet yönü değişmiştir (F₂ ↓, yük ↑) |
| D) 1 m yükseltme için kimde daha çok ip çekilir? | Daha az ip çekilir | Daha çok ip çekilir |
| E) Kuvvetten kazanç | Yok | Var (Blok-Palanga) |
Kısa Özet
- F₂ < F₁ olduğundan 2. düzenek daha küçük kuvvetle yükü kaldırır.
-
- düzeneğin en büyük dezavantajı, 1 metre yükseltirken ipi daha fazla çekme zorunluluğudur (yoldan kayıp).
- Sorudaki çizime göre kuvvetin yönünün değişmiş olduğu sistem 2. düzeneğe aittir (ipi aşağı çekip yükü yukarı kaldırma).
- Kuvvetten kazanç yalnızca 2. düzeneğin blok-palanga yapısından kaynaklanır.