Uploaded Image Explanation:
Soruda basit makinelerle ilgili bir soru yer alıyor. Resimde de yük kaldırma sistemlerinde sabit makara ve hareketli makaraların özellikleri ve kuvvet kazancı sağlayan sistemleri seçme durumu tartışılmıştır. Öğrencilerin sistem seçimleri verilmiş ve doğru cevabı seçmeleri istenmiştir.
Sorunun Özü:
- Ömer: Sadece sabit makara kullanır.
- Alp: Hem sabit hem hareketli makaradan oluşan bir sistem kullanır.
Soru:
Buna göre hangi öğrencilerin cevapları doğrudur?
Doğru Çözüm:
Sabit makara sadece yön değişimi sağlar ve kuvvet kazancı sağlamaz. Hareketli makara ise kuvvetten kazanç sağlar ve yükü kaldırmayı kolaylaştırır. Daha büyük bir kuvvet kazancı elde etmek için sabit ve hareketli makaradan oluşan sistemlerin tercih edilmesi gerekir.
- Ömer’in seçimi: Sabit makara kullandığı için doğru değildir; çünkü sadece yön değişimi sağlar, kuvvet kazancı sağlamaz.
- Alp’in seçimi: Hem sabit hem hareketli makaradan oluşan sistemleri kullanarak hem kuvvet kazancı sağlar, hem de sistemi daha verimli hale getirir. Dolayısıyla Alp’in cevabı doğrudur.
Doğru Yanıt:
B) Sadece Alp
Sorularınız olursa ekleyebilirsiniz! 
@username
Soru:
İnşaatta çalıştığımız düşünerek bir yükü 4. kata çıkarmamız gerektiğinde, bunu en uygun şekilde hangi makara sistemiyle yapmamız gerektiğini ve daha fazla kuvvet kazancı elde etmek için nasıl bir düzenek kuracağımızı soruyor. Öğrencilerden Ömer ve Alp şu cevapları veriyor:
- Ömer: Sabit makara … (1. sütunda belirtilen) …, Hareketli makara … (2. sütunda belirtilen) …
- Alp: Hem sabit hem hareketli makaradan oluşan palanga yaparım.
Verilen bu cevaplarla ilgili şu soru yöneltiliyor:
“Buna göre hangi öğrencilerin cevapları doğrudur?”
A) Ömer ve Alp
B) Sadece Alp
C) Ali ve Alp
D) Sadece Ömer
Cevap:
Bu tip bir soru, makara sistemlerinin sağlayacağı kuvvet kazancını ve uygulanan kuvvetin yönünü değiştirmeyi esas alır. Aşağıda bu sistemlerin temel özellikleri sıralanmıştır:
-
Sabit Makara:
- Yüksekliği veya konumu değiştirilmez, tavana ya da sabit bir yere bağlıdır.
- Kuvvet kazancı sağlamaz (K = 1), ancak kuvvetin yönünü değiştirerek işi kolaylaştırır.
- Uygulanan kuvvet, asıl yükün ağırlığıyla aynıdır.
- Avantajı: Hangi yönde çekileceğini değiştirmek daha pratik olabilir.
-
Hareketli Makara:
- Makaraya yük bağlanır; makara yükle birlikte hareket eder.
- Kuvvet kazancı vardır (K = 2), çünkü ipi iki ayrı noktadan tuttuğumuz için yükün ağırlığı ikiye bölünmüş olur.
- Ancak yön değiştirme avantajı tek başına sabit makaraya göre daha sınırlıdır.
- Daha az kuvvet uygulayarak yükü kaldırma imkanı sağlasa da çekilecek ip boyu artar.
-
Palanga (Sabit + Hareketli Makara Kombinasyonu):
- Hem sabit hem hareketli makaralar birlikte kullanılır.
- Kuvvet kazancı artırılarak (K > 2) istenilen kuvvet tasarrufu sağlanabilir.
- Gittikçe fazla sayıda makara eklenerek (2, 3, 4 vb. hareketli makaralı düzenekler) daha da büyük kuvvet kazancı elde etmek mümkündür.
- Dezavantajı, sistemdeki ip boyunun oldukça uzaması ve kurulumun daha karmaşık olmasıdır.
Bu bilgileri göz önüne alırsak, yükü 4. kata çıkarmak ve daha fazla kuvvet kazancı elde etmek istendiğinde tek başına sabit veya tek başına hareketli makaradan ziyade, sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanıldığı bir palanga düzeneği en mantıklı seçimdir.
Öğrenci cevaplarından baktığımızda:
- Ömer, ifadesinde sadece sabit ya da sadece hareketli makaradan söz etmişse, tam anlamıyla “daha çok kuvvet kazancı” elde etmek adına yeterli bir yöntem sunmamıştır. Zira sabit makarada kuvvet kazancı yoktur, hareketli makarayı tek başına kullanmak ise sadece 2 katlık kazanç sağlar ama “en fazla kuvvet kazancını” soran bir durumda palanga sistemi daha işe yarar.
- Alp, “Hem sabit hem hareketli makaradan oluşan palanga yaparım.” diyerek hem kuvvetin yönünü ayarlamış hem de hareketli makarayla ek kuvvet tasarrufu elde etmiş olur. Dolayısıyla palanga sistemi, yükü 4. kata çıkarmada fazladan güç kazancı isteyen bir senaryoda en doğru seçenektir.
Böylece soruya göre doğru cevap “B) Sadece Alp” olarak öne çıkar. Çünkü Alp’in önerisi, sorudaki “daha çok kuvvet kazancı elde etmek için ne yaparsınız?” kısmını tam karşılayacak niteliktedir.
Makara Çeşitleri ve Kazanç Özet Tablosu
| Makara Sistemi | Şema | Kuvvet Kazancı (K) | Avantajı | Dezavantajı |
|---|---|---|---|---|
| Sabit Makara | Tavana sabit bir makara | 1 | Kuvvetin yönünü değiştirir (yukarı yerine aşağı doğru çekebilirsiniz). | Kuvvet kazancı yoktur; yükün ağırlığını tam olarak kaldırmanız gerekir. |
| Hareketli Makara | Yüke doğrudan bağlı makara | 2 | Daha az kuvvetle yükü kaldırma imkanı (yükün ağırlığı ikiye bölünür). | Yön değiştirme avantajı olmaz; daha uzun ip çekmeniz gerekir. |
| Palanga (Sabit + Hareketli Makara) | Sabit makara + hareketli(s) | >2 | Hem yön değiştirme hem de ek kuvvet kazancı sağlar. Makaralar arttıkça kazanç artar. | Kurulumu daha karışık, ip boyu daha fazla olur. |
Ayrıntılı Açıklama
-
Sabit Makara Seçeneğiyle İlgili Değerlendirme
- Ömer tek başına sabit makaradan bahsediyorsa bu makara sistemi, herhangi bir avantajlı kuvvet sağlamaz. Sorumuzun özellikle “daha çok kuvvet kazancı” elde etme isteğine cevap vermesi beklenir. Bu nedenle, sabit makarayı tek başına seçmek, soruda aranan çözüme tam uymaz.
-
Hareketli Makara Seçeneğiyle İlgili Değerlendirme
- Sadece hareketli makara seçmek, kuvveti yarıya düşürmesi açısından sabit makaraya göre bir avantaj sağlar. Yine de yük oldukça ağırsa ve özellikle 4. kata çıkarmak gibi büyük bir iş yapılıyorsa, bir noktadan sonra 2 katlık kazanç yeterli olmayabilir.
-
Palanga (Sabit + Hareketli Makara) Seçeneği
- Alp’in ifadesinde olduğu gibi, “hem sabit hem de hareketli makaraların kullanıldığı” bir palanga düzeneği kurularak ip sayısı artırılır. Hem kuvvetin yönünü değiştirme kolaylığı hem de ek kuvvet kazancı elde edilebilir.
- Özellikle daha yüksek katlara yük taşımada veya daha ağır yükleri kaldırmada en pratik ve verimli yöntem, çok makaralı bir palanga kullanmaktır.
-
Sonuç: “Sadece Alp”
- Soru “daha çok kuvvet kazancı” isteyen bir düzende hangi öğrencinin cevabı tam karşılıyor diye soruyor.
- Alp bu ihtiyacı “hem sabit hem hareketli makaradan oluşan palanga” diyerek çözüyor. Drama tam olarak uyduğundan en doğru seçeneğin Alp olduğu, dolayısıyla test seçeneğiyle “Sadece Alp” ifadesi doğru kabul ediliyor.
Özet ve Sonuç
- Sabit makarada mekanik kazanç yoktur, sadece çekme yönünü değiştirirsiniz.
- Hareketli makarada ise kuvvet yarıya iner (2 kat kazanç), ama yön değiştirme avantajı olmayabilir.
- Palanga sistemi, daha fazla makara ekleyerek kuvvet kazancını artırmayı mümkün kılar.
- Sorunun “daha çok kuvvet kazancı elde etme” talebine yanıt veren tek çözüm palangadır. Dolayısıyla soruda “Sadece Alp” cevabının doğru olduğu görülür.
Böylece doğru yanıt, seçeneklerde de belirtildiği üzere “B) Sadece Alp”tir.
Soru:
• İnşaatta 4. kata çıkarmak istediğimiz bir yük için hangi makara düzeni tercih edilmelidir?
• Bazı öğrenciler şu cevapları vermiştir:
– Ömer: “Sabit makara kullanırım.”
– Ali: “Hareketli makara kullanırım.”
– Alp: “Hem sabit hem hareketli makaradan (yani palanga) oluşan sistemi tercih ederim.”
• Buna göre hangi öğrencilerin cevapları doğrudur?
Cevap:
Bu tip sorularda asıl amaç, yükü daha az kuvvetle (daha az insan gücüyle) yukarı kaldırmaktır. Makara sistemlerinin genel özellikleri şöyledir:
-
Sabit Makara
– Yalnızca kuvvetin yönünü değiştirir.
– Kuvvetten kazanç sağlamaz (uygulanan kuvvet, yükün ağırlığına eşittir).
– İş yapmayı bazen “daha pratik” hâle getirebilir, çünkü ipin çekme yönünü değiştirir. -
Hareketli Makara
– Uygulamanız gereken kuvveti yarıya indirir; kuvvet kazancı sağlar.
– Ancak halatı daha fazla çekmek gerekir (yol dezavantajı).
– Yükü taşımak için daha az kuvvet uygulandığından ağır yüklerde sıkça tercih edilir. -
Palanga (Hem Sabit Hem Hareketli Makara Sistemi)
– Sabit ve hareketli makaraların bir arada olduğu düzenektir.
– En yüksek kuvvet kazancını sağlayarak, yükü kaldırmak için gereken kuvveti daha da azaltır (uygulanacak kuvvet hareketli makaraya göre bile daha küçüktür).
– Yine de çekilecek ip miktarı fazladır ancak büyük yükler için en pratik çözümdür.
Sorunun içeriğine bakılırsa, Alp “hem sabit hem hareketli makaradan oluşan palanga yaparım” dediği için doğru bir tercih yapmaktadır; inşaata yük çıkarırken en fazla mekanik kazanç sağlayan yöntem budur.
- Sırf sabit makara kullanan kişi (Ömer) yükü kaldırırken kuvvetten kazanç elde edemez.
- Sadece hareketli makara kullanmak da bir miktar kuvvet kolaylığı sağlar, ancak sabit + hareketli kombinasyonu (palanga) her zaman daha avantajlıdır.
Dolayısıyla, yalnızca Alp (palanga) ifadesi tam anlamıyla doğru olduğu için sorunun cevabı genellikle
“B) Sadece Alp”
şeklinde verilir.
@username