Examkin

Soru

Zorluk: OrtaBasit Makineler

Sürtünmelerin ve basit makine ağırlıklarının önemsenmediği ideal ortamlarda kurulan üç farklı basit makine düzeneğine ait bilgiler aşağıda verilmiştir:

- Düzenek I: Desteğin arada olduğu, kuvvet kolunun yük koluna oranının 33 olduğu kaldıraç düzeneği.
- Düzenek II: Eğik düzlem boyunun yüksekliğine oranının 2,52,5 olduğu eğik düzlem düzeneği.
- Düzenek III: Kuvvet kolunun silindir yarıçapına oranının 44 olduğu çıkrık düzeneği.

Buna göre, bu düzeneklerin kuvvet kazançlarını en büyükten en küçüğe doğru sıralayınız.

  1. 1Düzenek III (Kuvvet kolunun silindir yarıçapına oranının 44 olduğu çıkrık düzeneği)
  2. 2Düzenek I (Kuvvet kolunun yük koluna oranının 33 olduğu kaldıraç düzeneği)
  3. 3Düzenek II (Eğik düzlem boyunun yüksekliğine oranının 2,52,5 olduğu eğik düzlem düzeneği)

Cevap

Düzeneklerin kuvvet kazançları en büyükten en küçüğe doğru sırasıyla Düzenek III, Düzenek I ve Düzenek II şeklindedir.
Sürtünmesiz ve ideal basit makine düzeneklerinde kuvvet kazancı, yükün uygulanan kuvvete oranına (P/FP/F) eşittir. Tork ve iş prensipleri uygulandığında; kaldıraçta kuvvet kazancı kuvvet kolu/yük kolu = 33, eğik düzlemde boy/yükseklik = 2,52,5, çıkrıkta ise kuvvet kolu/silindir yarıçapı = 44 olarak bulunur. Sayısal değerler karşılaştırıldığında en büyük kuvvet kazancı Düzenek III'te, en küçük ise Düzenek II'de elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Düzenek I için kaldıraçtaki kuvvet kazancını belirleme.
Kuvvet kazancı = Kuvvet KoluYu¨k Kolu=3\frac{\text{Kuvvet Kolu}}{\text{Yük Kolu}} = 3 olarak hesaplanır.
İdeal kaldıraçlarda tork prensibine göre kuvvet kazancı, kuvvet kolunun yük koluna oranına eşittir.
2
Düzenek II için eğik düzlemdeki kuvvet kazancını belirleme.
Kuvvet kazancı = Eg˘ik Du¨zlem BoyuYu¨kseklik=2,5\frac{\text{Eğik Düzlem Boyu}}{\text{Yükseklik}} = 2,5 olarak hesaplanır.
İdeal eğik düzlemlerde iş prensibi gereği kuvvet kazancı, eğik düzlem boyunun yüksekliğe oranına eşittir.
3
Düzenek III için çıkrıktaki kuvvet kazancını belirleme.
Kuvvet kazancı = Kuvvet KoluSilindir Yarıc¸apı=4\frac{\text{Kuvvet Kolu}}{\text{Silindir Yarıçapı}} = 4 olarak hesaplanır.
İdeal çıkrıklarda tork dengesi yazıldığında kuvvet kazancı, kuvvet kolunun silindir yarıçapına oranına eşit olur.
4
Hesaplanan kuvvet kazançlarını karşılaştırarak en büyükten en küçüğe doğru sıralama.
4>3>2,54 > 3 > 2,5 olduğundan sıralama Düzenek III > Düzenek I > Düzenek II şeklindedir.
Kuvvet kazançlarının büyüklük değerleri doğrudan karşılaştırılarak sıralama yapılır.

Anahtar Kavram

Basit makinelerde kuvvet kazancı (mekanik avantaj) tanımı ve kaldıraç, eğik düzlem ile çıkrık sistemlerinde kuvvet kazancı hesabı.
Bu soruyu puanla

Konular

Basit Makineler

Bu konudan daha fazla soru