Basit Makinalar 1

3
42
1- EĞİK DÜZLEM:
Yaşamımızda işlerimizi kolaylaştıran pek çok
araçtan yararlanırız. Örneğin tırnaklarımızı kesmek için
kullandığımız tırnak makası, ekmek dilimlediğimiz bıçak,
çorba içtiğimiz kaşık, ayakkabılarımızı giyerken
kullandığımız çekecek, su akıtmak için çevirdiğimiz
musluk, tahta parçalarını birleştirmek için kullandığımız
vida da birer basit makinedir.
4
42
Cezmi’ nin merdivene
kalası şekildeki gibi
koyarak oluşturduğu
düzlem de bir basit
makinedir. Bu basit
makine eğik düzlem
olarak bilinir.
Anlaşılacağı gibi
eğik düzlem aynı işi az kuvvet harcayarak daha kolay
yapmamızı sağlar.
Eğik düzlemde yapılan işle kinetik enerji potnsiyel
enerjiye dönüşmüş olur.
5
42
Uygulanan kuvvetin yaptığı iş = Yükün kazandığı potansiyel enerji
Uygulanan kuvvet x Eğik düzlemin boyu = Yükün ağırlığı x Eğik Düz.yük.
Eğik düzlemde cismi hareket ettirmek için uygulanan
kuvvetin eğik düzlemin yüksekliğine ve boyuna bağlı
olduğunu söyleyebiliriz.
6
42
VİDA :
Evinizde kullandığınız basit makinelerden biriside
kitaplığınızı duvara sabitlemenizi sağlayan VİDAdır.
Vidaların sürtünme kuvvetini kullanarak cisimleri birbirine
sıkıca bağladığını biliyorsunuz.
Vida bir silindirin çevresine dolanmış eğik düzlem
gibidir. Vida modelinizde ölçtüğünüz iki çizgi arasındaki
uzaklık, vida adımıdır. Vidayı döndüren kuvvet kısa bir yol
boyunca etkileyen ve vidayı içeriye doğru hareket ettiren
daha büyük kuvvete dönüştürülür.
7
42
Vida bira tam dönüş yaptığında bir
vida adımı kadar ilerler. Vidayı
döndüren F kuvvetinin yaptığı iş
ilerleme kuvveti P’nin yaptığı işe
eşittir.
Buradan;
F: Vidayı döndüren kuvvet
L: Dönme yarıçapı
P: Vidayı ilerleten kuvvet
a: Vida adımı
F . 2 . L = P . a
8
42
ÖRNEK:
Adımı 0,4 mm olan vidanın, bir tahtaya 4 cm
girebilmesi için kaç kez döndürülmesi gerekir?
(Doğru cevabın yanındaki kutuyu işaretleyin)
A) 10
B) 16
C) 50
D) 100
9
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP D
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
10
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
11
42
KAMA:
İki tane eğik düzlemin
tabanlarını sırt sırta birleştirdiğinizde yeni bir basit makine
oluşturursunuz. Bu basit makine kama olarak adlandırılır.
Balta bir kamadır.
Kamalarda cisim yerinde kalır.
Kama cismin içine doğru itilir.
Makasın keskin kısımları,
keski, bıçak, pim, iğne ve çivi
uçları kamaya örnek olarak
verilebilir.
12
42
KALDIRAÇLAR:
Su içinde küreklerle hareket ettirilen bir kayığı
görmüşsünüzdür. Kayığın hareket yönüyle küreklere
uygulanan kuvvet yönünün birbirine zıt yönde olduğunu
farketmişsinizdir. Maşa, kaşık, tehteravalli aynı çeşit basit
makinelerdir. Bunlar kaldıraç adı verilen basit makinelere
örnektir.
Tahteravalliyi ele alırsak, tahteravallinin eşit
uzunlukta iki kolu vardır. Sizinle eşit ağırlıkta olan bir
arkadaşınızla tahteravallinin iki ucuna oturursanız dengede
kalırsınız. Eğer sizin ağırlığınız fazla, arkadaşınızınki az ise
arkadaşınız yukarı çıkarken siz aşağı inersiniz.
13
42
Tahteravalli dahil bütün kaldıraçlar sabit bir nokta
üzerinde hareket eden çubuklardır.
Üstteki ve diğer slayttaki şekillerde üç değişik
kaldıraç görülmektedir.
14
42
F: Kuvvet
P: Yük
X: Kuvvetin
desteğe uzaklığı
(kuvvet kolu)
Y: Yükün
desteğe uzaklığı
(yük kolu)
Dengedeki bir
kaldıraçta:
Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu
F.X=P.Y
olur.
15
42
ÖRNEK:
Çift taraflı bir kaldıraçta yük kolu kaldıraç kolunun 2 /
5 i kadar olduğunda, kuvvetin yük cinsinden değeri ne
olur?
A) 2/3
B) 3/2
C) 5/2
D) 3
16
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP A
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
17
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
18
42
MAKARALAR:
A- Sabit Makara: Sabitin anlamı makaranın yerinin
değişmediği anlamına gelir. Makara bir yere
tutturulmuştur, inşaatlarda ve bazı fabrikalarda bir yükü
kaldırmak için sabit makaradan yararlanılır.
Şekildeki gibi sabit makarada yük ve
kuvvet aynı ipe bağlıdır. Bir ipin her
noktasındaki gerilme kuvvetleri birbirine
eşit olacağından denge durumunda
kuvvet ile yük birbirine eşit olur. Sabit
makaralar uygulanan kuvvetin yönünü
değiştirerek iş yapmada kolaylık sağlar.
19
Kuvvet = Yük
42
F =P
• Sürtünmeler ve ipin ağılığı ihmal ediliyor.
ÖRNEK:
Sabit bir makaranın ucuna 20 N’luk bir yük bağlanıyor.
Yükün kaldırılabilmesi için kaç N’luk bir kuvvet
uygulanmalıdır.
A) 10
B) 20
C) 5
D) 30
20
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP B
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
21
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
22
42
B- Hareketli Makara: hareketli makaralar yüke bağlı olup
yükle birlikte hareket eder. Hareketli makarayla kuvvet
kazancı sağlayarak daha kolay iş yaparsınız. Kuvvetten iki
kat kazanç sağlar, buna karşılık yoldan iki kat kayıp vardır.
Kuvvet ve yük arasındaki bağıntı:
F=P/2
olur.
* Sürtünmeler, makara ağırlıkları
ve iplerin ağırlıkları ihmal ediliyor.
23
42
ÖRNEK:
Şekildeki sistem
dengede olduğuna
göre P / P kaçtır?
1
2
(Makaraların , ipin,
eşit bölmeli
çubuğun ağırlığı ile
sürtünme
önemsenmeyecek.)
A) 3 / 8
B) 2 / 8
C) 3 / 4
D) 4 / 3
24
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP C
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
25
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
26
42
PALANGALAR:
Sabit ve hareketli makaraların değişik sayılarda özel
olarak bağlanması ile oluşturulan basit makinalara palanga
denir.
Şekilde görüldüğü gibi F kuvvetinin
uygulandığı ip yukarıdan sarılmaya
başlanmıştır. Bu durumda kuvvet ile
yük arasındaki bağıntı;
Kuvvet = Yük / Makara sayısı
F=P/n
olur.
27
42
Şekilde görüldüğü gibi F
kuvvetinin uygulandığı ip aşağıdan
sarılmaya başlanmıştır. Bu durumda
kuvvet ile yük arasındaki bağıntı ;
Kuvvet = Yük / Makara sayısı + 1
F=P/n+1
28
42
ÖRNEK:
Yandaki sistemde sağlanan kuvvet
kazancının aynısı aşağıdakilerden
hangisiyle sağlanır?
29
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP B
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
30
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
31
42
TEKERLEK:
Cisimlerin daha kolay hareket etmesini sağlayarak
iş kolaylığına neden olan tekerlek bir diğer basit
makinedir. Tekerlekler dönerek ilerlediklerinden yer ile
olan sürtünmeyi azaltırlar. Hareket ettirilmek istenen
belirli ağırlıktaki tüm cisimlerde tekerlek kullanılır. İş
makineleri, el arabaları elektrikli süpürge ,otomobil ve
diğer motorlu araçların tamamında tekerlek kullanılır.
Tekerlek yüzeyinde dişler açılarak
tekerlek ile yol arasındaki sürtünme
arttırılır. Böylelikle araç fren yaptığında
daha kısa sürede durması sağlanır.
32
42
DİŞLİ ÇARKLAR:
A) Ortak Eksenli Dişli Çarklar: ortak eksen etrafında
dönen dişli çarkların devir sayıları ve dönüş yönleri
aynıdır.
n1 , n2 : diş sayıları
f1 ,f2 : devir sayıları
r1 ,r2 :yarıçapları
f1 =f2 ve n1 /n2 = r1 / r2
33
42
B) Farklı Eksenli Dişli Çarklar:
n1 , n2 : diş sayıları
f1 ,f2 : devir sayıları
r1 ,r2 :yarıçapları
f1 / f2 = n2 / n1 = r2 / r1
Yukarıdaki şekillerde görülen dişli çarklarda, devir
sayısı; diş sayısıyla ve yarıçapla ters orantılıdır.
34
42
ÖRNEK:
Şekildeki sistemde IV nolu dişli çark ok yönünde
dönerse aşağıda verilen dişlilerden hangileri aynı
yönde döner?
a) I ve III
c) I, II ve IV
b) II ve III
d) I, III ve IV
35
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP C
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
36
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
37
ÇIKRIK:
42
Çıkrık genelde kırsal kesimlerde tarla ve bahçe gibi
yerlerde açılan kuyulardan su çekilmesine yarayan basit
makinedir.
Çıkrıkta kuvvetle yük arasındaki
eşitlik:
Kuvvet x Kuvvetin Uygulandığı
Kolun Uzunluğu = Yük x Yükün
Bağlandığı Silindirin Yarıçapı
F.R=P.R
olur.
38
42
ÖRNEK:
Şekildeki gibi bir çıkrıkta büyük
silindirin yarıçapı, küçük silindirin
yarıçapının 5 katı olduğuna göre, 100
N’luk P yükünü dengeleyen F kuvveti
kaç Newton’dur?
(Sürtünme ve ipin ağırlığı ihmal edilecek)
a) 20
b) 95
c) 125
d) 500
39
42
YANLIŞ CEVAP VERDİNİZ
ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP A
OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE
TEKRAR ÇÖZMEYİ DENEYİN!
GERİ DÖN
40
42
TEBRİKLER...
DOĞRU
CEVAP
VERDİNİZ.
DEVAM
41
42
KASNAK:
A) Ortak Eksenli Silindirler:
Ortak eksen etrafında dönen silindirlerin devir
sayıları ve dönüş sayıları yönleri aynı olur.
f1 , f2 : devir sayıları
r1 ,r2 : yarıçapları
f1 = f2
42
42
B) Farklı Eksenli Silindirler:
Şekilde görülen şekillerdeki
farklı eksenli silindirlerde
devir sayıları, yarıçaplarıyla
ters orantılıdır.
f1 , f2 : devir sayıları
r1 ,r2 : yarıçapları
f1 / f2 = r2 / r1