Soru

Zorluk: KolayBasit Makineler

Sürtünmelerin ve basit makine ağırlıklarının önemsenmediği ideal basit makine düzenekleri aşağıda açıklanmıştır. Bu düzeneklerin kuvvet kazançlarını (yük / kuvvet oranı) en büyük olandan en küçük olana doğru sıralayınız.

  1. 1Düzenek I: Boyu 4 m4\text{ m}, yüksekliği 1 m1\text{ m} olan eğik düzlem düzeneği.
  2. 2Düzenek II: Desteğin arada olduğu, kuvvet kolunun yük koluna oranının 33 olduğu kaldıraç düzeneği.
  3. 3Düzenek III: Kuvvetin düşey yukarı yönlü uygulandığı hareketli makara düzeneği.

Cevap

Düzenek I, Düzenek II, Düzenek III (Kuvvet kazançları sırasıyla 4, 3 ve 2'dir)
Düzeneklerin kuvvet kazançları hesaplandığında eğik düzlem için 4/1=44/1 = 4, kaldıraç için 33, hareketli makara için ise 22 bulunur. Dolayısıyla büyükten küçüğe sıralama Düzenek I, Düzenek II ve Düzenek III şeklindedir.

Adım Adım Çözüm

1
Eğik düzlem düzeneğinin kuvvet kazancını hesaplama
Kuvvet kazancı = 44
Sürtünmesiz bir eğik düzlemde kuvvet kazanc��, düzlemin boyunun yüksekliğine oranına (L/hL/h) eşittir.
2
Kaldıraç düzeneğinin kuvvet kazancını hesaplama
Kuvvet kazancı = 33
Kaldıraçlarda tork prensibine göre kuvvet kazancı, kuvvet kolunun yük koluna oranına eşittir.
3
Hareketli makara düzeneğinin kuvvet kazancını hesaplama
Kuvvet kazancı = 22
İdeal bir hareketli makarada, makarayı yukarı çeken iki ip olduğu için kuvvet kazancı 22'dir.
4
Hesaplanan kuvvet kazancı değerlerini karşılaştırma
Düzenek I (44) > Düzenek II (33) > Düzenek III (22)
Buna göre kuvvet kazancı en büyük olan Düzenek I, ardından Düzenek II ve en küçük olan Düzenek III'tür.

Anahtar Kavram

Basit makinelerde kuvvet kazancı hesabı
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla