Satıcı :
Koleksiyona Ekle
ÜRÜNÜN TÜM ÖZELLİKLERİ
Henüz Yorum Yazılmamış.
Ana madde: Eğik düzlem
Bir yükü, ağırlığından daha küçük kuvvetle yukarıya kaldırmak amacıyla kullanılır.
Eğik düzlem resminde, A noktasındaki cismi C noktasına çıkarmak için yapılan iş, aynı cismi B noktasından C noktasına çıkarmak için yapılan işe eştir. Buna göre:
WAC = WBC denilebilir.
Az bir kuvvetle yükü C noktasına çıkarmak için;
Eğim açısı büyürse/eğik düzlemin boyu kısalırsa, daha çok kuvvet gerekir.
Gündelik yaşantımızda kolaylık sağlayan düzeneklere basit makine denir. Basit makinelerin yapılış amacı öncelikle iş kolaylığı, sonra kuvvet kazancıdır.
Basit makinelerde;
a. Amaç, genelde kuvvet kazancı sağlamaktır.
kazanç = Yük / Kuvvet
b. Eğer kazanç yoksa, uygulanan kuvvetin doğrultusu ve yönünü değiştirilerek iş kolaylığı sağlanır.
c. Basit makine kuvvetten kazanç sağlıyor ise yoldan kaybettirir.
d. Basit makinelerde işten kazanç yoktur. Çoğu zaman sürtünmelerden dolayı enerjiden kayıp vardır. Buna göre makinelerin verimi oluşur.
Verim = Yapılan İş / Harcanan Enerji
e. Tork prensipleri ve iş enerji ilkesine göre çalışırlar.
Yukarıda görüldüğü gibi sabit bir destek etrafında dönebilen çubuklardan oluşan araçlara kaldıraç denir. Tork ilkesine göre kaldıraç denklemi, kuvvet x kuvvet kolu = Yük x Yük kolu şeklinde yazılır.
a) Desteğin Ortada Olduğu Kaldıraçlar
Desteğe göre tork alınırsa F.a = P.b bulunur. a > b olması durumunda kuvvet kazancı gerçekleşir. Genel olarak kaldıraç sorularında çubuğun kütlesi önemsenmemektedir.
b) Desteğin ve kuvvetin Uçlarda olduğu Kaldıraçlar
Desteğe göre tork alınırsa, F.X = P.Y olur. X>Y olduğundan kuvvet kazancı olur. El arabası, ceviz kırma makinesi ve kapak açacağı, bu kaldıraç çeşidine örnek olarak verilebilir.
c) Desteğin ve Yükün Uçlarda Olduğu Kaldıraçlar
Desteğe göre tork alınırsa, F.X = P.Y olur. Y>X olduğundan kuvvetten kayıp, yoldan kazanç vardır. Cımbız, maşa, insanın çenesi bu kaldıraç çeşidine örnek verilebilir.
Çevresine ip geçirilmiş, ekseni çevresinde dönerek ipin hareket etmesi sonucu çalışan araçlara makara denir.
1. Sabit Makaralar
Ekseninden tavana veya duvara sabitlenerek sadece dönme hareketi yapan makaralardır. O noktasına göre tork hesaplandığında,
P.d=F.dolur.
Buradan P = F ifadesi elde edilir.
P yükünü dengelemek için uygulanan kuvvetin büyüklüğü F, P ye eşittir. Sabit makaralarda kuvvetten kazanç sağlanmaz, yalnızca kuvvetin yönünü değiştirmek için kullanılır.
2. Hareketli Makaralar
Dönme hareketi ile birlikte aşağı ve yukarı hareket edebilen makaralardır. O noktasına göre moment alınırsa,
P . d = F . 2d olur.
Buradan F= P/2 bulunur.
Bu durumda, kuvvetten yarı yarıya kazanç vardır.
Hareketli makaralarda kuvvetten kazanç oranında yoldan kayıp vardır. Yani P yükünü 1 metre yükseltmek için F kuvvetinin uygulandığı ipi 2 metre çekmek gerekir.
Altın kural: Bu olay makaranın dönmesi için gereklidir. Yani ipin 2 metre çekilmesi, makaranın çevresi etrafında 1m lik tur atmasına sebep olur. İpin çekilme miktarının yarısı makarayı döndürmeye, diğer yarısı yükseltmeye harcanır.
Sabit ve hareketli makaralardan oluşmuş sistemlerdir.
Özellikle çiftliklerde kuyulardan su çekmek için kullanılan araçtır. Kuvvet ve yük arasındaki ilişki kaldıraçtaki gibidir.
F.R = P.rolur.
h: Yükün yükselme miktan
N: Çıkrık kolunun tur sayısı olmak üzere; h = 2.π.r.N bağıntısı ile bulunur.
Vida, iş prensibine göre çalışır. Bir tam dönme yaptığında vida, dişleri arasındaki mesafe (vida adımı) kadar iner veya çıkar.
a: Vida adımı
R: Direngen kuvvet
r: kuvvet kolunun uzunluğu
arasındaki ilişki F.2π r= R.a eşitliğiyle elde edilir.
h: Vidanın ilerleme miktarı
N: Vidanın tur sayısı olmak üzere,
h = N.a dır.
Sistemin dönme hızını ve yönünü değiştiren araçlardır. İki türlü sistem vardır.
Not: Eş merkezli çarkların, kasnakların tur sayıları ve dönme yönleri aynıdır.
Not: Frekans (tur) sayısı ile, diş sayısı, yarıçap ile orantılı alınabilir.
Not: Yarıçapı büyük olan dişlinin tur sayısı küçük olur.
1. Farklı Merkezli Düzenekler
2. Eşmerkezli Sistemler
Bu sistemlerde tur sayıları eşit ve dönme yönleri aynıdır.
Terazide kütlesi bilinmeyen cisim, kütlesi bilinen cisimler ile dengelenmeye çalışılır. Cismin kütlesini tam ve hassas olarak ölçebilmek için ise terazinin bir koluna binici yerleştirilir.
mX : X cisminin kütlesi
mb : Binici kütlesi
m : Bilinen kütle
N : Koldaki bölme sayısı
n : Binicinin bulunduğu bölme sayısı
olmak üzere, X cisminin kütlesini bulmak için terazinin O noktasına göre tork yazılır.
mb / N : Binicinin bir bölme hareketi sonucu kefeye yaptığı kütle katkısı veya duyarlılık olarak adlandırılır. Duyarlılık ne kadar küçük ise, teraziyle o kadar hassas ölçümler yapılabilir.
Not: Soruları tork esasına göre de çözebiliriz.
F Basit Makineler
Önerilen Süre: 10 ders saati
Konu / Kavramlar: Sabit makara, hareketli makara, palanga, kaldıraç, eğik düzlem, çıkrık, basit makinelerin kullanım alanları
F Basit makinelerin sağladığı avantajları örnekler üzerinden açıklar.
a. Basit makinelerden, sabit makara, hareketli makara, palanga, kaldıraç, eğik düzlem ve çıkrık üzerinde durulur.
b. Dişli çarklar, vida ve kasnakların da birer basit makine olduğu görsellerle belirtilir, ayrıntıya girilmez.
c. Basit makinelerde işten kazanç olmadığı vurgulanır.
ç. Matematiksel bağıntılara girilmez.
F Basit makinelerden yararlanarak günlük yaşamda iş kolaylığı sağlayacak bir düzenek tasarlar. Öncelikle tasarımını çizimle ifade etmesi istenir. Şartlar uygunsa üç boyutlu modele dönüştürmesi istenebilir.
Sabit Makara Kullanım Alanları
Bayrak Direği Sabit Makara |
Yukarıdaki palangada yükü çeken ip sayısı 4 olduğu için F=P/4 olur.
(Son ip aşağı yönlü olduğu için yükü çekmemektedir.)
Kuvvet = /4 = 30 N
Kuvvet kazancı = Yük/Kuvvet
Kuvvet kazancı = /30 = 4
Palanga Kullanım Alanları
Destek Arada Kaldıraç |
Kalemle Yazı Yazma |
Eğik Düzlem Kullanım Alanları
Dişliler |
monash.pw
n1 x r1 = n2 x r2 formülünden
52 x 4 = 13 x n2
/13 = 16 tur döner.
monash.pw
Büyük çarkın çapı, küçük çarkın çapının 4 katıdır. Büyük dişli 1 tur döndüğünde, küçük dişli 4 tur döner. (Çapları ile dönme sayıları ters orantılı).
Büyük dişli 4 tur döndüğünde küçük dişli 16 tur döner.
Ortak Eksenli Dişliler |
Düz Bağlı Kasnaklar |
Ters Bağlı Kasnaklar |
Vida |
Makas, destek ortada olan kaldıraçtır. Kuvvetten kazanç ya da kayıp olabilir.
Maşa, destek kenarda kuvvet ortada olan kaldıraçtır. Kuvvetten kesinlikle kayıp vardır.
Fındık kıracağı ve El arabası, destek kenarda yük ortada olan kaldıraçtır. Kuvvetten kazanç vardır.
Cevap: B
a- Kuvvet kazancı = Kuvvet kolu/Yük kolu formülünden 80/80=1 olur.
b- Destek tam ortada olduğu için kuvvet kadar yük taşındığında denge bozulmayacaktır. 12N'lik yük dengede tutar.
c- Kuvvet kazancının artması için destek yüke yaklaştırılmalı veya yük desteğe yaklaştırılmalıdır.
A)
D)
Maşanın destek noktası kenardadır.
B)
Kapı kolu, tornavida, direksiyon çıkrıktır.
Sabit makara makaradır.
C)
Cımbızın destek noktası kenarda, kuvvet ortadadır.
Kuvvetten daima kayıp vardır.
D)
Basit makineler iş yapma kolaylığı sağlar.
B)
D)