SORU:
Ağırlığı önemsiz eşit bölmeli çubuk üzerinde şekildeki gibi yerleştirilen P ağırlıklı yük F kuvvetiyle dengededir.
a) Desteğin tepki kuvveti kaç P’dir?
b) Kuvvetten kazanç kaçtır?
c) Yükü bulunduğu konumdan h kadar yükseltmek için kuvvetin uygulandığı uç kaç h yükseltilmelidir?
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
- Denge koşulu: Kuvvetlerin momentlerinin toplamı sıfır olmalı.
- Kuvvet dengesi: Kaldıraç prensibi.
- Kuvvetten kazanç = Yüklenen Kuvvet / Uygulanan Kuvvet
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — Kuvvetlerin etkilerini incele
Çubuk eşit 5 bölmeli. Yük P, çubuğun 3. bölmesinde. Kuvvet F, çubuğun birinci ucunda aşağıya doğru, destek ise diğer ucunda.
Desteğin tepki kuvveti, sistemi dengeleyen yukarı yönlü kuvvettir.
Adım 2 — Moment dengesi (desteğin moment merkezi kabul edilir)
Destek noktası moment merkezi olsun.
P’nin desteğe uzaklığı = 2 birim (çubuk 5 birim, P 3. bölmede, destek 5. bölgede, aradaki mesafe 5-3=2)
F’nin desteğe uzaklığı = 4 birim (F, çubuğun 1. bölmesinde ve destek 5. bölgede, mesafe 5-1=4)
Adım 3 — Moment denklemi kur
Saat yönünün tersine moment (+), saat yönünde moment (-) alınabilir.
Moment dengesi:
P \times 2 = F \times 4
Adım 4 — Kuvvet değerlerini yerine koy
Verildiği gibi F = 150 N
P \times 2 = 150 \times 4 \implies P = \frac{600}{2} = 300 \, N
Adım 5 — Desteğin tepki kuvvetini hesapla
Denge için aşağı yönlü kuvvetlerin toplamı = yukarı yönlü kuvvetlerin toplamı
Aşağıdaki kuvvetler: P = 300 N, F = 150 N
Yukarıdaki kuvvet: R (destek kuvveti)
R = P + F = 300 + 150 = 450 \, N
Adım 6 — Kuvvetten kazancı hesapla
Kuvvetten kazanç = Yük (P) / Kuvvet (F) = 300 / 150 = 2
Adım 7 — Hangi uç ne kadar yükselir?
Kuvvetin uygulandığı uç (F uygulama noktası) h kadar yükseltilecekse, yükün (P) konumu ne kadar yükseltilir
Kaldıraçta yük ve kuvvet kaldırma yüksekliği ters orantılıdır:
\text{Kuvvetin Yükselmesi} \times \text{Kuvvetin Kolu} = \text{Yükün Yükselmesi} \times \text{Yükün Kolu}
h_{F} \times 4 = h \times 2 \implies h_{F} = \frac{2}{4} h = \frac{h}{2}
CEVAP:
a) Desteğin tepki kuvveti 450\, N (yani 1.5 \times P)
b) Kuvvetten kazanç 2’dir
c) Kuvvetin uygulandığı uç, yükü h kadar yükseltmek için \frac{h}{2} kadar yükseltilmelidir
TEMEL KAVRAMLAR:
- Moment: Kuvvetin dönme etkisidir, moment = kuvvet × kuvvet kolu.
- Denge koşulu: Bir cismin dengede kalması için toplam moment ve kuvvetlerin sıfır olması gerekir.
- Kuvvetten kazanç: İş makinesinin iş güçtür kazandığı orandır, yük / kuvvet şeklinde hesaplanır.
Başka soruların olursa sormaktan çekinme! 
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?