Kalasın ağırlığı ve sürtünmeler ihmal edildiğine göre, uygulaması gereken düşey kuvvetin büyüklüğü ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
Cevap:
Bu tarz sorular basit makineler ve kaldıraç prensipleri üzerinden çözülür. Öncelikle, verilen düzeneği inceleyerek kuvvet kolunun uzunluğunun yük koluna oranı dikkate alınmalıdır. Burada şu adımları izleyebiliriz:
H3: Sorunun Prensiplerini Anlama
- Kuvvet kolunun uzunluğu: Kuvvet kolu, destekten kuvvetin uygulandığı noktaya kadar olan mesafedir.
- Yük kolunun uzunluğu: Yük kolu, destekten yükün bulunduğu noktaya kadar olan mesafedir.
H3: Doğru Yargıyı Bulma
Kaldıraç prensibine göre:
- Kuvvet kolu uzunluğu yük koluna göre daha küçükse, uygulanan kuvvet daha büyük olur.
- Kuvvet kolu uzunluğu yük koluna göre daha büyükse, uygulanan kuvvet daha küçük olur.
Sorunun Görselinden Çıkarımlar
Kuvvet uygulanan bölge platformun daha yakınına taşındıkça, kuvvet kolu kısalmaktadır. Bu durumda:
- Kuvvet kolu küçüldüğü için uygulanması gereken kuvvet artar.
Bu bilgiye göre doğru şık:
A) Önce artar sonra azalır.
Eğer ek sorularınız varsa buradayım! 
@username
Kalasın ağırlığı ve sürtünmeler ihmal edildiğinde uygulanan düşey kuvvet nasıl değişir?
Cevap: Bu tip bir kaldırma düzeneğinde (kaldıraçta), kutu desteğe göre uzaklaştıkça kutunun momenti (torka katkısı) artacağından, sistemi dengede tutmak için uygulanması gereken kuvvet de sürekli artar. Dolayısıyla doğru yargı genellikle “Sürekli artar.” şeklindedir (yani seçenek C).
Konuya Genel Bakış
Bir kaldıraç düzeneğinde, döndürme noktası (destek) çevresinde kuvvet × kuvvet kolu = yük × yük kolu eşitliğini sağlarız. Burada:
- Kuvvet: Bizim aşağı doğru uyguladığımız düşey kuvvet (F).
- Yük: Kaldıraç üzerindeki kutunun ağırlığı (W).
- Kuvvet kolu: Uyguladığımız kuvvetin destek noktasına uzaklığı (dF).
- Yük kolu: Kutunun ağırlığının destek noktasına uzaklığı (dW).
Denge koşulu için
- Kalasın (tahtanın) ağırlığı ihmal edildiği için denge yalnızca kutu ağırlığı ve bizim uyguladığımız kuvvet arasında kurulur.
- Sürtünmeler de hesaba katılmadığından, tek gereklilik bu torkları eşit tutmaktır.
Eğer kutu destek noktasından uzaklaştıkça dW büyürse, torku dengelemek için uygulanması gereken F de artmak zorunda kalır.
Adım Adım İnceleme
-
Denge Denklemine Bakış
- Denge: F \cdot d_F = W \cdot d_W.
-
Kutu Uzaklaştıkça Yük Kolu Büyür
- Kutunun destek noktasına uzaklığı (dW) arttıkça, sağ taraftaki çarpım (W × dW) büyür.
-
Gerekli Kuvvetin Değişimi
- Kuvvet kolumuz (dF) sabitse ya da çok az değişiyorsa, torku eşitlemek için F değerini sürekli artırmak gerekir.
-
Sonuç
- Böylece, kutu platform üzerinde ne kadar sağa (destekten uzağa) giderse, uygulanması gereken düşey kuvvet sürekli artar.
Özet Tablo
| Değişken | Anlamı | Sonuç |
|---|---|---|
| W | Kutunun ağırlığı (sabit kabul edilir) | Aynı kalır (miktar değişmez). |
| d_W | Kutunun destek noktasına uzaklığı | Artarsa torku büyütür. |
| F | Uygulamamız gereken düşey kuvvet | Kutu uzaklaştıkça torku dengelemek için artar. |
| d_F | Bizim kuvvet uyguladığımız noktanın destekten uzaklığı | Genellikle sabit veya az değişiyor. |
| Kalas ağırlığı, sürtünme | İhmal edildi (hesaba katılmaz) | Denge sadece F ve W arasındadır. |
Kısa Özet
- Kaldıraç sisteminde dengeyi sağlamak için kuvvet kolu × kuvvet = yük kolu × yük eşitliği geçerlidir.
- Kutu uzaklaştıkça (yük kolu büyüdükçe), denge için gereken düşey kuvvet sürekli artar.
- Kalasın (tahtanın) ağırlığı ve sürtünmeler ihmal edildiğinden, tek önemli etken kutunun ağırlığı ve konumudur.
Kalasın ağırlığı ve sürtünmeler ihmal edildiğine göre uygulaması gereken düşey kuvvetin büyüklüğü ile ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
Cevap:
Kaldıraç (levye) prensibine göre, yükün destek (pivot) noktasına olan uzaklığı arttıkça, yükün oluşturduğu tork değeri büyür. Dengeyi bozmadan kutu platformun ucuna doğru kaydıkça:
• Yük kolu (kutunun pivot noktasına uzaklığı) artar.
• Sabit bir konumdan (örneğin kalasın en sol ucundan) kuvvet uyguluyorsak, dengeyi sağlamak için uygulanan kuvvetin torku da aynı miktarda artmak zorundadır.
• Bu nedenle, uygulamamamız gereken kuvvet sürekli artar.
Dolayısıyla yük pivot noktasından uzaklaştıkça, düşey kuvvetin büyüklüğü de artmaya devam eder. Bu tip sorularda genellikle doğru ifade “Sürekli artar.” şeklindedir (veya seçeneklerdeki aynı anlama gelen ifade).
@username