- Basit Makineler Nedir?
Basit makineler, iş yapma kolaylığı sağlayan araçlardır. Kuvvetin yönünü değiştirebilir, kuvvetten veya yoldan kazanç sağlayabilirler. Ancak iş veya enerjiden kazanç sağlamazlar (Enerjinin korunumu ilkesi).
Temel Özellikler:
- Kuvvetten kazanç varsa, yoldan kayıp vardır.
- Yoldan kazanç varsa, kuvvetten kayıp vardır.
- Hiçbir basit makine iş veya enerji kazancı sağlamaz.
- Basit Makine Çeşitleri
- a) Kaldıraçlar
- Sabit bir destek etrafında dönebilen sistemlerdir.
- Moment prensibiyle çalışır:
Kuvvet×Kuvvet Kolu=Yu¨k×Yu¨k KoluKuvvet×Kuvvet Kolu=Yu¨k×Yu¨k Kolu
- Örnekler: Pense, tahterevalli, el arabası.
🔹 Kaldıraç Türleri:
- Tek Taraflı Kaldıraç: Destek uçta, yük ve kuvvet farklı taraflarda (e.g. el arabası).
- Çift Taraflı Kaldıraç: Destek ortada (e.g. tahterevalli).
- Kuvvetin Ortada Olduğu Kaldıraç: Yük ve destek uçta (e.g. cımbız).
- b) Makaralar
- Sabit Makara:
- Sadece kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten kazanç sağlamaz.
- Kuvvet = Yük (F=PF=P).
- Hareketli Makara:
- Kuvvetten kazanç sağlar (F=P/2F=P/2).
- Yoldan kayıp vardır (kuvvetin aldığı yol, yükün aldığı yolun 2 katıdır).
- Palanga (Birleşik Makara Sistemi):
- Hem sabit hem hareketli makaraların kombinasyonudur.
- Kuvvet kazancı artar, ancak yoldan kayıp da artar.
- c) Eğik Düzlem
- Ağır yükleri daha az kuvvetle yüksekliğe çıkarmak için kullanılır.
- Formül:
F×L=P×h(Su¨rtu¨nme yoksa)F×L=P×h(Su¨rtu¨nme yoksa)
-
- LL: Eğik düzlem uzunluğu
- hh: Yüksekliği
- d) Çıkrık
- Silindir ve kolun birleşimidir (e.g. kuyu düzeneği, kapı anahtarı).
- Moment prensibi:
P×r=F×RP×r=F×R
-
- rr: Yük kolu (silindir yarıçapı)
- RR: Kuvvet kolu (kol uzunluğu)
- e) Vida
- Dönme hareketini öteleme hareketine çevirir.
- Formül:
F×2πr=R×aF×2πr=R×a
-
- aa: Vida adımı (bir dişin yüksekliği)
- rr: Tornavidanın yarıçapı
- f) Dişliler
- Hareketin yönünü ve hızını değiştirir.
- Diş sayısı ve dönme sayısı ters orantılıdır:
n1×r1=n2×r2n1×r1=n2×r2
-
- Büyük dişli: Yavaş döner, fazla kuvvet.
- Küçük dişli: Hızlı döner, az kuvvet.
Fen liseleri taban puanları ve yüzdelik dilimleri için sayfamızı takip ediniz.
- Basit Makinelerde Verim
- Verim, enerji kaybını ifade eder.
- Sürtünmesiz sistemlerde verim %100’dür.
- Önemli Hatırlatmalar
Basit makineler iş kolaylığı sağlar, işten kazanç sağlamaz.
Kuvvet kazancı = Yük / Kuvvet ile hesaplanır.
Dişlilerde, diş sayısı arttıkça dönme hızı azalır.
Örnek Soru:
Bir çıkrık sisteminde kuvvet kolu 50 cm, yük kolu 10 cm ise, 100 N’luk yükü kaldırmak için kaç N kuvvet gerekir?
Çözüm:
P×r=F×R⇒100×10=F×50⇒F=20 NP×r=F×R⇒100×10=F×50⇒F=20N
Başarılar dilerim!