BASİT MAKİNALAR 1- EĞİK DÜZLEM: 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.

Uygulanan kuvvetin yaptığı iş = Yükün kazandığı potansiyel enerji 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.

F: Vidayı döndüren kuvvet L: Dönme yarıçapı P: Vidayı ilerleten kuvvet 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

(Doğru cevabın yanındaki kutuyu işaretleyin) 10 16 50 100 8 42 ÖRNEK: Adımı 0,4 mm olan vidanın, bir tahtaya 4 cm girebilmesi için kaç kez döndürülmesi gerekir? (Doğru cevabın yanındaki kutuyu işaretleyin) 10 16 50 100

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP D OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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.

Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu 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? 2/3 3/2 5/2 3

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP A OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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.

Sürtünmeler ve ipin ağılığı ihmal ediliyor. 19 42 Kuvvet = Yük 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. 10 B) 20 C) 5 D) 30

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP B OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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

Kuvvet ve yük arasındaki bağıntı: F = P / 2 olur. 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.

Şekildeki sistem dengede olduğuna göre P1 / P 2 kaçtır? 23 42 ÖRNEK: Şekildeki sistem dengede olduğuna göre P1 / P 2 kaçtır? (Makaraların , ipin, eşit bölmeli çubuğun ağırlığı ile sürtünme önemsenmeyecek.) A) 3 / 8 B) 2 / 8 C) 3 / 4 D) 4 / 3

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP C OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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

Kuvvet = Yük / Makara sayısı F = P / n olur. 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.

Kuvvet = Yük / Makara sayısı + 1 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?

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP B OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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: 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

B) Farklı Eksenli Dişli Çarklar: 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? I ve III c) I, II ve IV II ve III d) I, III ve IV

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP C OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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

Çıkrıkta kuvvetle yük arasındaki eşitlik: 37 42 ÇIKRIK: 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.

(Sürtünme ve ipin ağırlığı ihmal edilecek) a) 20 b) 95 c) 125 d) 500 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

ÜZÜLMEYİN DOĞRU CEVAP A OLMALIYDI GERİ DÖNÜN VE 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

KASNAK: A) Ortak Eksenli Silindirler: 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

B) Farklı Eksenli Silindirler: 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