Görsele dayanarak soruları cevaplamaya başlayalım.
A) Sistemde kullanılan ip sayısı ve ip kuvvet kazancı nedir?
İp Sayısı: 4
İp Kuvvet Kazancı: 4F
Bir makaralı sistemde, ip kuvvet kazancı, sisteme bağlı olan ip sayısı ile doğrudan ilişkilidir. Bu sistemde 4 ip bulunduğundan, kuvvet kazancı 4 katına çıkar.
B) Sistemde ağırlığı çekmek için uygulanan kuvvet kaç birimdir?
Eğer sistemde bir cismin ağırlığını dengeleyen ip sayısı 4 ise ve ağırlığın toplam kuvveti A ise:
Cismin sadece ipin birim sayısına bölünmüş kuvvetini hesaplarsınız. Cismi tam çekmek için kuvvet uygulama gereği azalır. Lütfen görselinden kuvvet birimini belirleyin (örneğin, Newton birimi kullanılıyorsa bunu belirtmeniz gerekebilir).
C) Makaralar hangi amaçla kullanılmıştır?
Makaralar:
- Kuvvet kazancı sağlamak için kullanılmıştır (daha az kuvvet uygulayarak daha büyük bir ağırlığı kaldırmak).
- Hareket yönünü değiştirmek amacıyla da bir kısım makaralar kullanılabilir (örneğin, sabit makaralar hareket yönünü değiştirir).
D) Eğer ağırlığın tamamına kuvvet uygulansaydı hangi sistem kullanılırdı?
Eğer ağırlığın tamamına doğrudan kuvvet uygulamak istiyorsak, kuvvet kazancı sağlanmamış bir sabit makara sistemi kullanılabilirdi. Bu durumda ip kuvvet kazancı olmaz, kişi ağırlığın tamamına eşit bir kuvvet uygular.
E) Sistemin hareket ettirilmesi için uygulanan kuvveti hesaplayınız.
Burada:
- F = Sistemin hareketini sağlamak için uygulanan kuvvet
- A = Cisim ağırlığı (sorudaki verilere göre)
- n = İp sayısı (bu görselde 4)
Toplam kuvvet kazancı sayesinde yükü kaldırmak için gereken kuvvet azalır.
Görselde yazmak istediğiniz detay veya kesin matematiksel değer belirtilirse buna göre tüm hesapları revize edebilirim! Eğer başka yardıma ihtiyaç varsa lütfen belirtiniz. 
@username
Sorunun Yazılı Çözümü ve Cevapları
A) Düzeneklerde uygulanan F₁ ve F₂ kuvvetleri arasındaki ilişki nasıldır?
İlk düzeneğin (1. düzenek) mekanik avantajı 2’den düşük (örneğin 2) olsa da, ikinci düzeneğin (2. düzenek) kullanılan makaralarının sayısı daha fazla olduğu için mekanik avantajı daha büyüktür. Bu sebeple 2. düzeneği kullanmak, yükü kaldırmak için daha küçük bir kuvvet gerektirir.
• Sonuç olarak: F₁ > F₂
B) Düzeneklerde yoldan kazanç sağlanır mı?
Bir düzeneğin kuvveti azaltması (kuvvet kazancı yapması) sonucunda, çekilen ipin boyu artar. Yani kuvvetten kazanç varsa mutlaka yoldan kayıp (veya “yoldan kazanç”) gerçekleşir. Hem 1. hem de 2. düzeneğinde hareketli makaralar kullanıldığı için çekilen ip miktarı, yükün yükseltildiği mesafeden daha fazladır.
• Sonuç olarak: Evet, her iki düzenekte de yoldan kazanç vardır.
C) Düzeneklerin hangisinde kuvvetin yönü değişmiştir?
Sabit makaralar, kuvvetin yönünü değiştirme görevi görürler. Hem 1. hem 2. düzeneğin tepesinde birer sabit makara bulunduğundan, ipi aşağı doğru çekerek yükü yukarı kaldırmak mümkün olur. Dolayısıyla her iki düzenekte de kuvvetin yönü yukarıdan aşağıya doğru değişmiştir.
• Sonuç olarak: Her iki düzenekte de kuvvetin yönü değişmiştir.
D) Yükü 1 metre yükseltmek için hangi düzeneğin ipi 1 metre çekilmelidir?
• 1. düzeneğin mekanik avantajı 2 ise yük 1 metre yükselirken ip 2 metre çekilir.
• 2. düzeneğin mekanik avantajı daha fazla (örneğin 4) ise yük 1 metre yükselirken ip 4 metre çekilir.
Hiçbir düzeneğin mekanik avantajı 1’e (yani sabit makara düzenine) eşit olmadığından, “1 metre çektiğimizde 1 metre yükselme” durumu yoktur.
• Sonuç olarak: Hiçbirinde 1 metre çekerek yükü 1 metre yükseltme yoktur.
E) Düzeneklerin hangisinde kuvvetten kazanç vardır?
Kuvvetten kazanç, hareketli makara(lar) sayesinde gerçekleşir. 1. düzeneğin içinde en az bir hareketli makara, 2. düzeneğin içinde ise birden fazla hareketli makara vardır. Dolayısıyla:
• Sonuç olarak: İki düzenekte de (1. ve 2.) kuvvetten kazanç vardır.
F) Düzeneklerin hangisinde sadece sabit makaralar kullanılmıştır?
- düzeneğin bir hareketli makarası bulunduğu gibi, 2. düzeneğin de birden fazla hareketli makarası vardır. Dolayısıyla hiçbir düzenek “sadece sabit makara” içermemektedir.
• Sonuç olarak: Hiçbirinde sadece sabit makaralar yoktur.
Özet Tablo
| Soru | Cevap |
|---|---|
| A) F₁ ve F₂ ilişkisi | F₁ > F₂ |
| B) Yoldan kazanç var mı? | Evet, her ikisinde de yoldan kazanç (daha fazla ip çekme) söz konusudur |
| C) Kuvvetin yönü hangi düzenekte değişmiş? | Her iki düzenekte de kuvvetin yönü (aşağı çekme) sayesinde yük yukarı kalkar |
| D) 1 m yükseltmek için hangi düzeneğin ipi 1 m çekilir? | Hiçbir düzenekte “1’e 1” çekme yoktur (mekanik avantaj > 1) |
| E) Kuvvetten kazanç hangi düzenekte var? | Her ikisinde de hareketli makaralar sayesinde kuvvetten kazanç vardır |
| F) Sadece sabit makaralar hangi düzende vardır? | Hiçbirinde yalnızca sabit makara yoktur |
Kısaca Özet: Birden fazla hareketli makara, uygulamanız gereken kuvveti azaltırken, çekmeniz gereken ip mesafesini arttırır. Her iki düzeneğin de en az bir hareketli makarası olduğu için kuvvetten kazanç sağlanır; aynı zamanda kuvvetin yönü sabit makaralar sayesinde değişir.