Eğitim Öğretim İle İlgili Belgeler > Konu Anlatımlı Dersler > Fen Bilimleri Konu Anlatımı

BASİT MAKİNELER, BASİT MAKİNELERİN ÖZELLİKLERİ, ÇEŞİTLERİ İLE İLGİLİ KONU ANLATIM (3) (KALDIRAÇLAR, MAKARALAR, PALANGALAR, EĞİK DÜZLEM, ÇIKRIK, DİŞLİ ÇARKLAR, KASNAKLAR) (FEN BİLİMLERİ DERSİ İLE İLGİLİ KONU ANLATIMLAR)

 

Günlük yaşantımızda iş yapmamızı kolaylaştıran alet ve makinalardır. Basit makinalarla büyük bir yükü, küçük bir kuvvetle dengelemek ve kaldırmak mümkündür.

 

Basit makinalarda yük P, dengeleyici kuvvet F ile gösterilir.

Bu durumda ;

Kuvvet Kazancı =

Başlıksız-1

olur

 

 

ÖRNEK : 10 N’luk yük, 5N ile dengelenebiliyorsa, kuvvet kazancı ne olur?

 

ÇÖZÜM :

Başlıksız-1

 

 

Basit makinaların genel özelliklerini şöyle sıralayabiliriz:

 

=> Basit makinalarda yoldan kazanç sağlanabilir.

 

=> Basit makinalarda kuvvetten kazanç sağlanabilir.

 

=> Basit makinalarda hem yoldan, hem de kuvvetten kazanç sağlanamaz. Yani işten kazanç olmaz. Ancak iş yapma kolaylığı sağlanır.

 

=> Kuvvet kazancı oranında yol kaybı söz konusudur.

 

=> Bir makinanın verimi, o makinaya verilen ve makinadan alınan işe bağlıdır.

 

Başlıksız-1

 

=> Sürtünmenin olmadığı ideal bir basit makine için aşağıdaki iki prensip her zaman geçerlidir;

 

1 – Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu

 

2 - Kuvvet x Kuvvet yolu = Yük x Yük yolu

 

Kaldıraç , makara , palanga , eğik düzlem , çıkrık , dişli çarklar ve vidalar birer basit makinadır.

 

 

KALDIRAÇLAR

 

Sabit bir dayanma ( destek ) noktası üzerinde dönebilen çubuğa kaldıraç denir.

 

Sistemde bulunan desteğin, yükün ve kuvvetin bulunduğu yere göre 3 çeşit kaldıraç vardır.

 

Şimdi bunları tek tek inceleyelim :

 

 

1 –Desteğin ortada , kuvvetin ve yükün uçlarda olduğu kaldıraçlar:

 

Örneğin; Eşit kollu terazi, tahterevalli, makas. pense... gibi aletler buna örnektir.

 

 

 

2 – Yükün ortada , desteğin ve kuvvetin uçlarda olduğu kaldıraçlar :

 

Örneğin ; El arabası, ceviz kıracağı ...gibi

 

 

3 – Kuvvetin ortada, desteğin ve yükün uçlarda olduğu kaldıraçlar :

 

Örneğin , cımbız, kürek, maşa ...gibi

 

 

Her üç kaldıraç modelinde de uygulanacak formül aynıdır :

 

 

 

 

ÖRNEK :

Şekildeki kaldıraç dengede olduğuna göre, F kaç N’dur?

 

ÇÖZÜM :

 

F x X = P x Y

 

F x 5 = 10 x 3

 

5F = 30 => F = 6 N olur.

 

 

ÖRNEK : Uzunluğu 2 m olan sağlam bir çubuğun ucunda 600 N ağırlığında yük bulunmaktadır. Yükten 50 cm uzağa ise destek (bilgi yelpazesi.net) yerleştirilmiştir. Bu durumda , çubuğun diğer ucuna en az kaç N’luk kuvvet uygulamalıyız ki bu yükü kaldırabilelim?

 

ÇÖZÜM : Soruyu şekil üzerine aktaracak olursak ;

 

Şekilde de görüldüğü gibi , çubuk 200 cm’lik olduğundan, destek ile kuvvet arası uzaklık;

200 – 50 = 150 cm olur.

 

Buna göre ;

 

 

 

MAKARALAR

 

Sabit bir eksen üzerinde dönebilen cisimlere makara denir. İki çeşit makara vardır;

 

1 – Sabit Makara : Dönme ekseninden, bir noktaya bağlı olduğu için, yük ile birlikte hareket etmeyen, sadece iş yapma kolaylığı sağlayan makaralardır. Sabit makaralarda kuvvet kazancı yoktur.

 

 

 

2 – Hareketli Makara : Yük ile birlikte hareket eden, hem iş yapma kolaylığı hem de kuvvetten kazanç sağlayan makaralardır.

 

 

 

 

PALANGALAR

 

Sabit ve hareketli makaraların, özel bir şekilde bağlanmasıyla oluşturulan sistemdir.

 

Palangalarda kullanılan makara sayısı ve kuvvetin uygulanış yönü, kuvvet kazancını etkiler.

 

 

 

 

 

ÖRNEK : Aşağıdaki palanga dengede olduğu zaman , F kuvveti kaç N olur?

 

ÇÖZÜM : Kuvvet aşağı doğru ve 4 makara olduğu için ;

 

 

ÖRNEK : 200 N’ luk yükü, 50 N’luk kuvvetle çeken bir kişi , yükü 10 m yukarı kaldırmak için, yükün bağlı olduğu ipi kaç metre çekmelidir?

 

ÇÖZÜM : Bu tip sorularda önce kuvvet kazancı bulunmalıdır.

 

 

Kuvvet kazancı kadar yoldan kayıp olacağından ;

 

Yükü 10 m çekmek için 4 x 10 = 40 m çekilmelidir.

 

 

EĞİK DÜZLEM

 

İki ucu arasında yükseklik farkı bulunan yüzeylerdir.

 

Eğik düzlemlerde yoldan kayıp, kuvvetten kazanç vardır.

 

 

F = Kuvvet

P = Yük

h = Eğik düzlemin yüksekliği

L = Eğik düzlemin boyu

 

 

ÖRNEK :

Şekildeki eğik düzlemde, 600 N ağırlığındaki yükü 8 m yukarı çıkarmak için uygulanması gereken kuvvet kaç N’dur?

 

ÇÖZÜM :

F x L = P x h

F x 12 = 600 x 8

12 F = 4800

F = 400 N olur.

 

 

ÖRNEK :

Yukarıdaki eğik düzlem yardımı ile 200 N ağırlığındaki P yükü en az kaç N’luk kuvvet uygulayarak kaldırılabilir ?

 

ÇÖZÜM :

 

 

ÇIKRIK

 

Aynı eksen etrafında dönebilen , yarı çapları farklı ve birbirine bağlı olan iki silindirden meydana gelen sistemdir.

Çıkrıklarda kuvvet büyük silindire ( çıkrık koluna ) uygulanırken, yük küçük silindire bağlıdır.

 

 

 

 

ÖRNEK : Küçük silindirin yarıçapının 6 cm. olduğu bir kuyu çıkrığı ile, 80 N ağırlığındaki su kovasını çekmek için 16 N kuvvet (bilgi yelpazesi.net) uygulamak gerekiyor.

Buna göre, bu çıkrığın küçük silindirinin yarıçapı kaç cm’dir?

 

ÇÖZÜM :

 

F . R = P . r

 

16 . R = 80 . 6

 

16 R = 4800 => R = 30 cm.

 

 

DİŞLİ ÇARKLAR VE KASNAKLAR

 

Dişli Çarklar : Hareketi ileten, hareketin hızını ve yönünü değiştirebilen sistemlerdir. Aynı ve ya zıt eksenli olabilirler.

 

1 – Aynı Eksenli ( Merkezli ) Dişli Çarklar :

 

 

Genel Özellikleri :

 

1-Aynı yönde dönerler ve devir sayıları aynıdır.

 

2- Çevresindeki kuvvetler, yarıçapları ile ters orantılıdır.

 

 

2 – Farklı Eksenli ( Merkezli )Dişli Çarklar:

 

 

Genel Özellikleri :

 

1 – Hareketi bir yerden başka bir yere iletir.

 

2 – Hareketin hızını ve yönünü değiştirir.

 

3 – Dişlilerdeki diş sayısı yarıçapları ile doğru orantılıdır.

 

4 – Dişlilerin birim zamandaki dönüş sayıları, yarıçapları ile ters orantılıdır.

 

 

 

ÖRNEK : Bir bisikletin pedal dişlisi 90 , arka teker dişlisi 30 dişe sahiptir. Bu bisikletin arka tekerleğinin tam bir tur dönmesi için, pedalının kaç kez dönmesi gerekir?

 

ÇÖZÜM : Arka tekerleğin 1 tam dönmesi için, ona bağlı olan dişli çarkın da bir tam tur dönmesi gerekir. Bu durumda ;

 

 

 

ÖRNEK :

 

Şekildeki sistemde r1 = 60cm , r2 = 50cm , r3 = 40cm’dir. III. Çark ok yönünde 3 tur dönerse, I. çark hangi yönde kaç tur döner?

 

 

ÇÖZÜM :

Yani I. Çark , III. Çarkla aynı yönde ve 2 tur döner.

 

 

KASNAKLAR

 

Kasnaklarda dişli çarklardan farklı olan, dişlerinin olmayışıdır.Ayrıca kasnaklar aynı ve zıt yönde hareket edebilirler ;

 

 

 

ÖRNEK :

 

Kayışla birleştirilmiş X,Y,Z,T makaralarının yarıçapları sırayla r,r,3r,2r ve Y makarası Z üzerine perçinlenmiştir. X makarası ok yönünde 6 dönme yaparsa T makarası hangi yönde kaç dönme yapar ?

 

ÇÖZÜM :

Önce dönüş yönlerini bulalım ;

Z ve Y makaraları aynı merkezli oldukları için aynı yönde dönerler. Z ve Y makaraları X makarası ile doğru bağlandıkları için onlar da X’in döndüğü yönde dönerler. Y ve T çapraz bağlandıkları için dönme yönleri ters olur. T makarası X’in tersi yönünde yani II yönünde döner.

Dönüş sayılarına gelince ;

r yarıçaplı X makarası 6 tur dönünce , ona kayışla bağlı olan 3r yarıçaplı Z makarası ;

nx . rx = nz . rz

6 . r = nz . 3r => nz = 2 tur olur.

Z makarası 2 tur döndüğü zaman aynı merkezli olan Y de 2 tur döner. Y 2 tur döndüğünde T nin dönüş sayısı;

ny . ry = nt . rt

2 . r = nt . 2r => nt = 1 tur olur.

Sonuç olarak , T makarası II yönünde 1 dönme yapar.

 

 

VİDA

 

iki yüzeyi birbirine bağlamakta kullanılan ve bir silindir üzerine sarılmış eğik düzlemdir.

 

Genel Özellikleri :

 

1 – Vidalarda kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır.

 

2 – Kuvvet kazancı kadar yoldan kayıp vardır.

 

3 – Vida kolu bir tam dönme yapınca ( 360˚ ) , vida 1 adım ilerler. Yani, bir tam tur döndürülen vidanın alacağı yol ( Cisme gireceği derinlik ) vida adımı kadardır.

 

 

ÖRNEK : Vida adımı 0,5 mm olan bir vida, kalınlığı 4 cm olan tahtaya tamamen batırılmak isteniyor. Bunun için vida kolu (bilgi yelpazesi.net) kaç tur döndürülmelidir ?

 

ÇÖZÜM : Bu tip soruları çözerken öncelikli yapmamız gereken birimler arasındaki uyumu sağlamaktır. Bunun için de ya mm’yi cm’ye, ya da cm’yi mm’ye çevirmeliyiz.

 

4 cm = 40 mm

 

I YOL :

 

Vida kolunun bir tam tur dönmesiyle vida 1 adım ilerleyeceğinden ;

 

 

II YOL :

 

Yol = Dönme sayısı x vida adımı

 

40 mm = Dönme sayısı x 0,5 mm

 

 

tur dönmelidir.

 

  







“FEN BİLİMLERİ DERSİ İLE İLGİLİ KONU ANLATIMLAR”
SAYFASINA GERİ DÖNMEK İÇİN

>>>TIKLAYIN<<<


“FEN BİLİMLERİ DERSİ İLE İLGİLİ TEST SORULARI, SORU BANKASI”
SAYFASINI GÖRMEK İSTERSENİZ

>>>TIKLAYIN<<<


“FEN BİLİMLERİ DERSİ İLE İLGİLİ YAZILI SORULARI”
SAYFASINI GÖRMEK İSTERSENİZ

>>>TIKLAYIN<<<

Yorumlar

..

2. **Yorum**
->Yorumu: çooook iyi bir site sağolunn Cok beyendim bu siteyi cok iyi konu anlatimi
->Yazan: elif


1. **Yorum**
->Yorumu: Cok beyendim bu siteyi cok iyi konu anlatimi vsr
->Yazan: Berfin.

>>>YORUM YAZ<<<

Adınız:
Yorumunuz:


Yorumunuzda Silmek istediğiniz kelime veya cümle varsa kelimeyi fare ile seçin
ve delete tuşuna basın...

 


 E Mail
(Zorunlu Değil):