BASİT MAKİNELER

BASİT MAKİNELER
BEKİR ASLAN
BASİT MAKİNELER
BASİT MAKİNE ÇEŞİTLERİ
*Sabit makara
*Hareketli makara
*Palanga
*Kaldıraç
*Eğik düzlem
*Çıkrık
*Dişli çarklar
*Kasnaklar
*Kama
BASİT MAKİNE ÖZELLİKLERİ
*Basit makineler bir kuvvetin yönünü
veya büyüklüğünü değiştirmek için
kullanılan araçlardır
*Basit makineler işten veya enerjiden
kazanç sağlamaz, kuvvetten ya da
yoldan kazanç sağlar. Bu kazanca iş
kolaylığı denir.
*Bir cismi harekete geçirmek için basit
makine kullanarak uygulanan kuvvet,
basit makine kullanmadan uygulanan
kuvvetten küçük ise o basit makine
kuvvetten kazanç sağlıyor demektir
Basit
Cismin ağırlığı 80 N
makine
OLSUN
çeşidi
Sabit
Uyguladığım kuvvet
gene 80 N
makara
Hareketli Uyguladığım kuvvet
40 N
makara
KUVVET
KAZANCI
YOK
VAR
2 KAT
*Bir basit makine kuvvetten hangi
oranda kazanç sağlıyorsa yoldan aynı
oranda kaybettirir
Kuvvet kazancın 2 kat ise yoldan
kaybın 2 kattır.
Sabit Makara
*Bir yere monte edilmiş şekilde
kullanılan makaralardır.
*Makaraya geçirilen ipin bir ucunda
yük bulunurken diğer ucundan kuvvet
uygulanır.
*Sabit makaralarda yükün ağırlığı kadar
kuvvet uygulanmaktadır
*Aynı şekilde, yükü ne
kadar yukarı çıkarmak
istiyorsak o kadar ip
çekilmelidir
*Sabit makara düzenekleri kuvvetten ve
yoldan kazanç sağlamayan araçlardır.
*Kuvvetin yönünü değiştirerek iş
kolaylığı sağlar.
*Sabit makaralarda
makara ağırlığı kuvvet
kazancını etkilemez.
YÜK İLE KUVVET
AYNI DEĞERDİR
𝑌Ü𝐾
𝐾𝑈𝑉𝑉𝐸𝑇 𝐾𝐴𝑍𝐴𝑁𝐶𝐼 =
=1
𝐾𝑈𝑉𝑉𝐸𝑇
Yük 80 N ise uygulanacak kuvvett de
80 N olur
80 𝑁
𝐾𝑈𝑉𝑉𝐸𝑇 𝐾𝐴𝑍𝐴𝑁𝐶𝐼 =
=1
80 𝑁
Kuvvet kazancı veya kaybı yoktur
*Sabit makaralar bayrak direklerinin
ucunda, yelkenlilerde,balıkçı
teknelerinde, inşaatlarda yük taşımak
için ve dağcılıkta tırmanırken
kullanılmaktadır.
Hareketli Makara
*Yükle birlikte hareket eden makaralara
hareketli makara denir.
*Hareketli makaralarda
makaraya geçirilen ipin
bir ucu sabit bir yere
bağlanırken diğer
ucundan kuvvet
uygulanır
*Hareketli makara
düzenekleri kuvvetten
kazanç, yoldan kayıp
oluşturan
araçlardır.
*Hareketli makara
kullanarak yükü,
ağırlığının yarısı kadar
bir kuvvetle çekebiliriz.
Kuvvet kazancı oranı 2 dir.
-Yük 80 N olsun yük iki ip tarafından
taşındığı için
-Uyguladığım kuvvet 40 N dur
𝒀Ü𝑲
𝟖𝟎
𝑲𝑼𝑽𝑽𝑬𝑻 𝑲𝑨𝒁𝑨𝑵𝑪𝑰 =
=
=𝟐
𝑲𝑼𝑽𝑽𝑬𝑻 𝟒𝟎
*Ancak yükü
kaldırdığımız yüksekliğin iki katı
uzunluğunda ip çekilmesi gerekir.
Örneğin;
Yük 5m yukarı çıkacaksa
Yoldan kayıp 2 kat olduğu için elimizle
10 m ip çekmeliyiz.
Yük 3m çıkacaksa biz ipi 6m
çekmeliyiz
*Ayrıca hareketli makaralarda makara
ağırlığı kuvvet kazancını etkiler.
*Hareketli makaralar inşaatlarda yük
taşımada, vinçlerde, dağcılıkta
tırmanma esnasında kullanılır.
Palanga
*Hareketli ve sabit makaralardan
oluşturulan sistemlere palanga denir
*Palangalar da kuvvetten kazanç,
yoldan kayıp oluşturan araçlardır.
*Kullanılan makara sayısına ve çeşidine
göre kuvvet kazancı değişir.
*Aynı şekilde,kuvvet kazancına bağlı
olarak yoldan kayıp da değişecektir.
*Palanga düzeneklerinde
kullanılan sabit makaraların
ağırlığı dinamometrede okunan
değeri etkilemezken kullanılan hareketli
makaraların ağırlığı dinamometrede
okunan kuvvet değerini etkiler
Günümüzde çok büyük yükleri
kaldırmak için
kullanılan vinçlerde palanga
düzenekleri kullanılmaktadır
Yük =90 N olsun
Kuvvet aşağı yönlü, makarayı taşıyan iki ip
olduğu için
Uygulanan kuvvet=90/2=45 N
Kuvvet kazancı kaçtır=yük/kuvvet=90/45=2
Kuvvetten kazanç=Yoldan kayıp =2
Yükü 5m yukarı çıkarmak için kuvvetin
uygulandığı ip kaç m çekilmeli=2x5=10m
Yük =90N olsun
Kuvvet yukarı yönlü, makarayı taşıyan 3 ip
olduğu için
Uygulanan kuvvet=90/3=30 N
Kuvvet kazancı kaçtır=yük/kuvvet=90/30=3
Kuvvetten kazanç=Yoldan kayıp =3
Yükü 5m yukarı çıkarmak için kuvvetin
uygulandığı ip kaç m çekilmeli =3x5=15 m
Kaldıraçlar
*Kaldıraçlar, belirli bir uzunluğa sahip
sağlam bir çubuk ile destek noktasından
oluşur.
*Kuvvetin uygulandığı nokta ile destek
noktasının ve yükün bulunduğu yere
göre kuvvet kazancı değişir.
*Kaldıraçlarda kuvvetin uygulandığı
nokta ile destek noktası arasındaki
uzaklığa kuvvet kolu, yükün etki ettiği
nokta ile destek noktası arasındaki
uzaklığa da yük kolu denir
Desteği ortada olan kaldıraçlar
Desteği ortada olan kaldıraçlara pense,
tahteravalli, makas, kerpeten, tırnak
makası, kayık küreği örnek olarak
verilebilir.
Yükü ortada olan kaldıraçlar
Yükü ortada olan kaldıraçlara el
arabası, fındık kıracağı, gazoz açacağı
örnek olarak verilebilir
Kuvvet kolu yük kolundan uzun
olduğu için kesinlikle kuvvet kazancı
vardır. Fakat yoldan kayıp vardır.
Kuvveti ortada olan kaldıraçlar
Yük kolu uzun olduğu için kesinlikle
kuvvetten kayıp vardır, yoldan
kazanç vardır.
*Kuvveti ortada olan kaldıraçlara maşa,
cımbız, olta örnek olarak verilebilir.
KALDIRAÇLARDA KUVVET
KAZANCI
*Kaldıraçta kuvvet kazancı
oluşabilmesi için kuvvet kolunun yük
kolundan uzun olması gerekir.
*Kuvvet kolu, yük kolundan hangi
oranda büyükse o oranda kuvvetten
kazanç oluşur.
𝑘𝑢𝑣𝑣𝑒𝑡 𝑘𝑜𝑙𝑢
= 𝑘𝑢𝑣𝑣𝑒𝑡 𝑘𝑎𝑧𝑎𝑛𝑐𝚤
𝑦ü𝑘 𝑘𝑜𝑙𝑢
*Kuvvetin ortada olduğu
kaldıraçlarda ise her zaman kuvvetten
kayıp, yoldan kazanç vardır.
*Elektrik anahtarlarında,
bisikletin fren sisteminde, araçların
vites ve pedal sisteminde, uçağın iniş ve
kalkışını kontrol eden sistemde, bazı
muslukların açma-kapama kolunda,
petrol kuyularında, keser, levye vb.
basit araç vegereçlerin hepsinde
kaldıraçlar kullanılır.
Eğik Düzlem
*Cisimleri belirli bir
yüksekliğe çıkarmak
için kullanılan
düzeneklerden biri
*Eğik düzlemin eğimi azaldıkça kuvvet
kazancı da artmaktadır.
*Eğik düzlem, kamyon ve tır
yüklemeleri esnasında kullanılır.
*Dik dağlara tırmanan yollar eğik
düzlem şeklinde oluşturulur.
*Aynı şekilde, merdivenlerde bir çeşit
eğik düzlemdir
*Eğik düzlemin boyu sabit tutulup
yüksekliği artırıldığında uygulanan
kuvvetin değeri büyür.
*Dolayısıyla eğik düzlemde cismi
hareket ettirmek için uygulanan kuvvet,
eğik düzlemin yüksekliğine ve boyuna
bağlıdır.
*Bir eğik düzlemin yüksekliğinin
boyuna oranı eğimi verir.
EĞİK DÜZLEMDE KUVVET
KAZANCI
*Eğim arttıkça daha fazla kuvvet
uygulanır,kuvvet kazancı giderek düşer.
*Rampanın uzunluğu arttırılmalı
*Oyun parklarındaki kaydıraklar,
rampa, merdiven basamakları eğik
düzlemlere örnek verilebilir.
Yük = P
Adamın uyguladığı kuvvet =F
Eğik düzlemin boyu = L
Eğik düzlemin yüksekliği = h
FORMÜL
P.h=F.L
Eğik düzlemin boyu arttıkça daha az
kuvvet uygulanır kuvvet kazancı
artar
Soldaki
Sağdaki
Hangisi daha az kuvvet uyguluyor==Sağdaki
Hangisi daha fazla kuvvet uyguluyor=Soldaki
Hangisi daha fazla iş yapıyor=İkisi de aynı miktarda
iş yapıyor.
Hangisi yoldan daha fazla kaybetmiştir= sağdaki
ÇIKRIK
*Dönme eksenleri aynı yarı çapları
farklı sürütnmesiz iki silindirden oluşan
basit makinelere çıkrık denir.
*Günlük yaşamda tornavida,İngiliz
anahtarı, kapı kolları, direksiyon,
anahtar ve musluk başı çıkrık
düzeneğine göre çalışır
*Bir silindiri, ona bağlı olan bir kolla
daha büyük daireler oluşturacak şekilde
döndürdüğümüzde kuvvetten kazanç
oluşur
VİDA
*Bir silindir üzerine sarılmış
eğik düzleme vida denir.
*Ağaç vidası, civata,
mengene, kriko, matkap ucu,
kavanoz ağzı gibi araçlar iş
yapmakta kolaylık sağlar.
*İki yüzeyi birbirine
birleştirirken en çok
kullandığımız basit makinelerden biri
vidadır.
*Vidada iki diş arasındaki uzaklığa vida
adımı denir. Vida bir tam dönüş
yaptığında bir vida adımı kadar ilerler.
*Vidanın yüzeye saplanma
miktarı, vida adımı ile
vidanın dönüş sayısının
çarpımına eşittir.
Vidanın yüzeye saplanma
miktarı = h
Vida adımı = a
Vidanın dönüş sayısı = n
Vidada yükün yerinİ yüzeyin
uyguladığı direngen kuvvet alır.
Vidayı döndüren kuvvetin (F) yaptığı
iş, direngen kuvvetin P) yaptığı işe
eşittir.
DİŞLİLER
*Dişliler kuvvet ve hareketin
aktarılmasında kullanılan basit
makinelerdir.
*Birbirleriyle bağlantılı bir dişli çiftinde
büyük dişli kendisine bağlı otan küçük
dişliden yavaş, fakat daha büyük
kuvvetle döner.
*Ayrıca dişliler yön, doğrultu ve hız
değiştirmede de kullanılır.
*Çamaşır makinesi, dikiş makinesi,
bisiklet, matkap, kurmalı oyuncak
civciv gibi birçok araç gerecin
yapımında dişliler kullanılır.
*Şekildeki dişlilerde kuvvet birinden
diğerine, dişlerle aktarılır. Bu dişlilerin
devir sayıları, yarıçapları ve diş sayıları
ile ters orantılıdır.
*Dişlilerin dönüş yönleri zıttır.
*Şekildeki dişlilerde kuvvet birinden
diğerine, zincirle aktarılır. Bu dişillerin
devir sayıları, yarı çapları ve diş sayıları
ile ters orantılıdır.
*Dişlilerin dönüş yönleri aynıdır.
n = devir sayısı
r = yarıçap ya da diş sayısı
n1.r1=n2.r2
*Farklı merkezli dişllilerde, dişlilerin
yarı çaplan farklı ise kuvvetten ve
hızdan kazanç sağlanır.
Aynı Merkezli Dişiller
*Şekildeki dişlilerin devir sayıları
yönleri aynıdır
KASNAKLAR
*Kasnaklarda, makaralar arasındaki
iletimi kayışlar sağlar.
*Kasnak ikililerinde kuvvet de birinden
diğerine, kayışla aktartlır.
Farklı Merkezli Kasnaklar
*Şekildeki kasnakların devir sayıları,
yarıçapları ile ters orantılıdır.
Kasnakların dönüş yönleri zıttır.
Şekildeki kasnakların devir sayıları
yarıçapları ile ters orantılıdır.
*Kasnakların dönüş yönleri aynıdır.
n1 . r1= n2 . r2
Farklı merkezli kasnaklarda,
makaraların yarıçapları farklı İse
kuvvetten ve hızdan kazanç sağlanır.
Aynı Merkezli Kasnaklar
Şekildeki kasnakların devir sayıları ve
dönüş yönleri aynıdır.
KAMA
*Kama, ucu sivriltilmiş ağaç veya
demirden yapılmış bir çeşit eğik
düzlemdir.
Ancak, eğik düzlemde yük kaldırılırken
eğik düzlem sabit, cisim hareketlidir.
*Kamalarda ise cisim sabit, eğik
düzlem hareketlidir.
*Makasın kesici kısımları, keski, bıçak,
pim, İğne, balta ve çuvaldız kamaya örnek verilebilir.
BİLEŞİK MAKİNELER
İki ya da daha fazla basit makineden
oluşan sistemlere bileşik makineler
denir.
Bileşik makineler hayatımızda basit
makinelerden daha fazla yer tutar.
El arabası; tekerlek, eğik düzlem ve
kaldıraçtan oluşan bîr bileşik makinedir.
Bir bileşik makine olan bisiklet ise dişli,
kaldıraç, tekerlek gibi basit
makinelerden meydana gelir.