basit-makine

Fenadami.com
FKB ÇALIŞMA NOTU
1-Kaldıraçlar
FİZİK
Basit makineler
Önemlilik düzeyi 3/5
Basit makineler;
 Kuvvetin doğrultusunu,
 Yönünü ya da
 Büyüklüğünü değiştirmek için
kullanılır.
Sabit bir destek etrafında hareket edebilen ve
yapacağımız işe göre deste
destek noktasının yeri
değişebilen sağlam çubuklara kaldıraç denir.
Kuvvet Kazancı Nedir?
Olduğundan daha az kuvvetle bir işi yapma
eylemidir. Formül haline getirilmiş hali ise
Soruyu bunlar çözdürür!
1. Basit makinelerin tümünde iş veya
enerjiden kesinlikle kazanç
sağlanmaz. Sadece iş kolaylığı sağlar.
2. Kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranıdır.
Kaldıracın etrafında döndüğü noktaya destek
denir.
Uygulanan kuvvetin destek noktasına olan
uzaklığa kuvvet kolu,, yük ile destek arasındaki
uzaklığa yük kolu denir.
3. Basit makinelerin en temel eşitliği:
Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu
şeklindedir.
Bu eşitliği doğru yorumlarsanız soruların
büyük bir bölümünü çözebilirsiniz.
Eşitliğe dikkatlice baktığınızda kuvvetin
yaptığı işin yükün yaptığı işe eşit olduğu
anlaşılır. Bunun içinde işin formülünün
kuvvet ile yolun çarpımı olduğu
unutulmamalıdır.
4. Verim: Yükün yaptığıı işin kuvvetin
yaptığı işe orandır.
1.1. Çift Taraflı Kaldıraç
Desteğin ortada olduğu kaldıraçlara denir.
Kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten kazanç
sağlar.
fenadami.com
Telif hakları saklı olup izinsiz paylaşılamaz.
1
Cımbız desteğin uçta olduğu bir basit makine
örneğidir.
Makas, pense, levye, kayık küreği, eşit kollu
terazi, tahterevalli desteğin ortada olduğu
kaldıraca benzer araçlardır.
1.2 .Tek Taraflı Kaldıraç
Desteğin uçta olduğu kaldıraçtır. İki çeşittir
a. Desteğin uçta, yükün ortada olduğu
kaldıraç. Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp
vardır.Desteğin uçta, yükün ortada olduğu
kaldıraçlara örnekler; el arabası, fındık
kıracağı, gazoz açacağı, çenemiz.
Makaralar
Sabit bir eksen etrafında serbestçe dönebilen,
çevresinde ipin geçebilmesi için oluğu olan
dairesel düzeneklere makara denir.
Makaralar, bayrak direğinde, vinçlerin
ucunda, inşaatlarda harç, tuğla ve diğer yapı
malzemelerini taşımak için kullanılmaktadır.
Makaralar,
lar, sabit makaralar ve hareketli
makaralar olmak üzere iki kısımda
inceleyebiliriz.
b.Desteğin
n uçta, kuvvetin ortada olduğu
kaldıraç. Yoldan kazanç, kuvvetten kayıp
vardır.Bu çeşit kaldıraca örnekler; cımbız,
maşa, iş makinelerinin pistonla çalışan kolları,
ön kollarımız…
fenadami.com
Telif hakları saklı olup izinsiz paylaşılamaz.
2
a-) Sabit Makara
Sabit bir yere monte edilmiş şekilde kullanılan
makaralardır. Çevresinden geçen ip
çekildiğinde yalnızca dönme
hareketi yapabilen makaralara sabit makara
denir.
b-) Hareketli Makara
areketli makaralar, yükün makaranın eksenine
asıldığı sistemlerdir. İpin bir ucu tavana asılıp
makaranın etrafından geçirildikten sonra d
diğer
uca kuvvet uygulanarak yük kaldırılır. Bu
sistemde yük ve makara birlikte yükselir veya
alçalır. Çevresinden geçen ip çekildiğinde
hem dönebilen hem de yükselip alçalabilen
makaralara hareketli makara denir.
r = makaranın yarıçapı ise
Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu
eşitliğinden
F .r = G. R
F = G olur.
2F= Gdir.






Sabit makaralar kuvvetin yönünü
değiştirmek için kullanılır.
Sabit makaralarda kuvvet ve yoldan kazanç
yoktur.
Yükü kaldırmak için yüke eşit bir kuvvet
kullanılır.
G yükünü h kadar kaldırmak için ipin
ucunu h kadar çekilmesi gerekir.
Sabit makaralarda makara ağırlığı
uygulanan kuvveti etkilemez, sadece
makaranın tavandan asıldığı ipi etkiler
Sabit makaralarda kuvvetin
etin uygulandığı
ipin farklı açılarla çekilmesi , uygulanan
kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez.
Hareketli makaralarda yükü kaldırmak için
uygulanacak kuvvet yükün yarısına
eşdeğerdir.
F =G/2 şeklinde olur.
 Hareketli makaralarda kuvvetten kazanç
vardır.
 Hareketli makaraya bağlı olan bir yükü h
kadar kaldırmak için ipi 2h kadar çekmek
gerekir. Yoldan kayıp vardır.
 Hareketli makaralar,
karalar, sabit makaralarda
olduğu gibi kuvvetin yönünde
değişiklikolmaz.
 Hareketli makaralarda, makara ağırlığı
uygulanan kuvveti etkiler.
fenadami.com
Telif hakları saklı olup izinsiz paylaşılamaz.
3
Palangalar
Hem kuvvetten kazanç sağlayan hemde
uygulanan kuvvetin yönünü değiştiren basit
makinelere palanga denir. Palangalar birden
çok sabit veya hareketli makara sistemiyle
kurulmuş yapılardır.
Eğik Düzlem
Ağır yükleri kuvvet kazancı sağlayarak daha
yüksek bir zemine çıkartmak için kullanılan ve
zeminle arasında açı bulunan düzlemlere
denir.
Şekildeki I düzleminden örnek verecek
olursak,
I düzleminin zemin ile yaptığı açı ne kadar az
ise kuvvet kazancı o kadar çok olacaktır.
Eğik düzlemler yapacağımız işi değiştirmez
sadece işi yapana kolaylık sağlarlar. Yani bir işi
daha az kuvvetle yapmamızı sağlarlar.
Yükü yukarı çeken iplere dikkat ediniz.
Şekil-1’de yukarı doğru çeken ip sayısı 3 tane
iken Şekil 2’de 4 tane olmuştur. Bundan dolayı
da yukarıdaki eşitlikler yazılabilmiştir. P1
yükünü yukarı çeken 3 tane kuvvet vardır
anlamına gelir. Aynı ifade P2 yükü için ise
yukarı çeken 4 tane kuvvet vardır
anlamındadır.
Eğik düzlemdeki formülümüz:
Kuvvet x Kuvvet Yolu = Yük x Yük
Yolu
(F) x (I)
= (P) x (h)
Yukarıdaki örnekle Palanga sorularının büyük
bir kısmını çözebilirsiniz. Lütfen bir daha
inceleyin.
fenadami.com
Telif hakları saklı olup izinsiz paylaşılamaz.
4
Vida
Üzerinde eğimli dişler bulunan silindire vida
denir.
Çıkrık
Eksenleri aynı, yarıçapları farklı ve sabit bir
eksen etrafında dönen silindirlerden oluşan
sisteme çıkrık denir.
Çıkrık sistemi ile çalışan araçlar kuyulardan su
çıkarmada, kol ile çalışan et kıyma
makinesinde, el matkabında,araba
direksiyonunda, kapı anahtarında kullanılır.
Vida bir defa döndürüldüğünde vidanın yüzey
içerisinde aldığı yola vida adımı(a) denir.
Bu durumda F kuvveti ile R direnme kuvveti
arasında, vidayı döndürmek için uygulanan F
kuvvetinin yaptığı iş, vida yüzeye girerken R
direngen kuvvetinin yaptığı işe eşittir.
Yapılan işlerin ve enerjinin korunumundan
F2πr = R.a
bağıntısıoluşturulur.
Kuvvet x Kuvvet Yolu = Yük x Yük Yolu
(F)
x (R))
= ((G) x (r)
Neden 2πr?
Eşitlikteki kuvvet yolu olarak vidanın baş
kısmının çevresini alınır.
Vida 1 tam dönmede vida adımı kadar ilerler.
n defa döndüğünde yüzey içerisinde aldığı h
yolu;
h=n.a
n defa döndürüldükten sonra G yükün
çıkrıktaki yükselme miktarı:
h=n.2πr
bağıntısıyla hesaplanır.
Çıkrıkta kuvvetten kazanç
kazanç, yoldan kayıp
vardır.
olarak ifade edilir.
fenadami.com
Telif hakları saklı olup izinsiz paylaşılamaz.
5
Dişliler
Dönme yönünü ve hızını değiştirebilen,
gerektiğinde kuvvetten kazanç sağlayan basit
makinelere denir.
Dişlilerden birine uygulanan kuvvet
dişler yardımı ile diğerine iletilir.
a) Zıt Yönlü Dişli Çarklar
Dişli çarkların diş sayısı (n) yarıçapları ile
doğru orantılıdır. Fakat, dönme sayısı (f)
diş sayısı ile ters orantılıdır. Şekildeki tüm
dişliler, değmekte oldukları dişli ile ters
yönde döner. Dişliler arasında; bağıntısı
yazılabilir.
b) Aynı Merkezli Dişli Çarklar Şekildeki
dişlilerin merkezleri çakışacak şekilde
birleştirildiğinde, her bir dişli aynı yönde
ve aynı sayıda döner.
fenadami.com
Telif hakları saklı olup izinsiz paylaşılamaz.
6