Sürtünmelerin ve basit makine ağırlıklarının önemsenmediği ideal ortamlarda bulunan aşağıd… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Sürtünmelerin ve basit makine ağırlıklarının önemsenmediği ideal ortamlarda bulunan aşağıdaki basit makine düzeneklerini, kuvvet kazançları (kuvvetten kazanç oranları) büyükten küçüğe doğru olacak şekilde sıralayınız.

1Kuvvet kolunun yarıçapı $5r$ , yükün bağlı olduğu silindirin yarıçapı $r$ olan çıkrık
2Boyu $4h$ , yüksekliği $h$ olan eğik düzlem
3Desteğin arada olduğu, kuvvet kolunun yük koluna oranı 3 olan kaldıraç

Cevap

Düzeneklerin kuvvet kazançlarına göre büyükten küçüğe doğru sıralaması çıkrık (5), eğik düzlem (4) ve kaldıraç (3) şeklindedir.

Sürtünmesiz ideal basit makinelerde kuvvet kazancı formüllerine göre çıkrıkta

5

, eğik düzlemde

4

ve kaldıraçta

3

birimlik kuvvet kazancı elde edilir. Bu değerler büyükten küçüğe sıralandığında doğru sıralama çıkrık, eğik düzlem ve kaldıraç şeklinde olur.

Adım Adım Çözüm

Çıkrık düzeneğinin kuvvet kazancını hesaplama

Kuvvet kazancı =

5

Çıkrıkta kuvvet kazancı, kuvvet kolu yarıçapının yük silindirinin yarıçapına oranı ile bulunur:

K_{\text{çıkrık}} = \frac{R}{r} = \frac{5r}{r} = 5

Eğik düzlem düzeneğinin kuvvet kazancını hesaplama

Kuvvet kazancı =

4

Eğik düzlemde kuvvet kazancı, düzlemin boyunun yüksekliğine oranı ile bulunur:

K_{\text{eğik}} = \frac{L}{h} = \frac{4h}{h} = 4

Kaldıraç düzeneğinin kuvvet kazancını hesaplama

Kuvvet kazancı =

3

Kaldıraçta kuvvet kazancı, kuvvet kolunun yük koluna oranı ile bulunur:

K_{\text{kaldıraç}} = 3

Hesaplanan değerleri büyükten küçüğe doğru sıralama

Çıkrık (

5

) > Eğik Düzlem (

4

) > Kaldıraç (

3

)

Bulunan kuvvet kazançları karşılaştırıldığında en büyük değer çıkrığa, en küçük değer ise kaldıraca aittir.

Anahtar Kavram

Basit makinelerde kuvvet kazancı, yükün dengeleyici kuvvete oranı (

G/F

) veya ideal sistemlerde kuvvet kolunun yük koluna oranı olarak tanımlanır.

Alternatif Yöntem

Alternatif olarak, her düzenekte aynı

G

ağırlıklı yükü dengelemek için gereken kuvvetler hesaplanabilir. Çıkrıkta

F_3 = \frac{G}{5}

, eğik düzlemde

F_1 = \frac{G}{4}

ve kaldıraçta

F_2 = \frac{G}{3}

bulunur. Kuvvet kazancı

K = \frac{G}{F}

olduğundan, en küçük kuvveti gerektiren çıkrık düzeneği en yüksek kuvvet kazancına sahiptir.

Tahmini Süre:1m 30s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Alternatif Yöntem

Konular

Bu konudan daha fazla soru