Basit Makineler: Makaralar

Makaraların Çeşitleri

• Sabit Makara: Bir noktaya sabitlenmiş, kuvvetin yönünü değiştirir.

  • Kuvvet ve yük arasındaki ilişki: $f = g$
  • Kuvvet kazancı: 1 (Bu, kazanç yok anlamına gelir.)
  • Uygulama: Kuvvetin yönünü değiştirerek iş kolaylığı sağlar.

• Hareketli Makara: Serbestçe hareket edebilir, kuvvet kazancı sağlar.

  • Kuvvet kazancı: Yük, kuvvetin yarısı ile dengelenir.
  • Kuvvet kazancı 2, yol kaybı 2x.

Sabit Makara

• Kuvveti yön değiştirerek iş kolaylığı sağlar.
• İpin her yerinde aynı gerilme vardır.
• Örneğin kiremitleri çatıya çıkarmak için kullanılabilir.

Hareketli Makara

• İpi çekerek yükü yükseltebilir.
• Kuvvet kazancı sağlar: $2f = g$
• Kuvvet kazancı: 2, yoldan kayıp: 2.
• İpin her yerinde aynı gerilme.

Denge ve Tork

• Denge durumunda net tork ve net kuvvet 0’dır.
• Burada normal kuvvet ve diğer kuvvetleri dikkate alarak hesaplama yapılır.

Kuvvet Kazancı ve Yol Kaybı

• Kuvvet Kazancı (KK): Yük bölü kuvvet ile hesaplanır.
• Yol Kaybı: Kuvvet kazancı ile ters orantılıdır.
  • KK 2 ise yoldan kayıp da 2x olacaktır.
• Geometrik düşüncelerle ip uzunluğu ve yükselme miktarı hesaplanır.

Deney ve Uygulamalar

• Sabit makara ile yapılan deneyde kuvvet kazancı gözlemlenir.
• Hareketli makara ile kuvvetten kazanç sağlanır, yoldan kayıp olur.
• Sistemlerin verimi yük, makara ağırlığı ve diğer faktörlerle hesaplanır.

Örnek Sorular

• Farklı ağırlık ve kuvvet değerleri ile denge ve kuvvet kazancı hesaplanır.
• Sistemler verimli kullanılmazsa kuvvetten kayıp olabilir.
• Yükün yükselmesi için gereken çekme miktarı hesaplanabilir.

İpuçları ve Uygulama

• Kuvvet kazancı ve yol kaybını hesaplarken sistemi %100 verimli düşünün.
• Makara ağırlığı verilirse yokmuş gibi kabul edin.
• Hareketli makaralar ve sabit makaralar arasında farkı anlayın ve uygulayın.

Gelecek Konular

• Palangalar ve daha karmaşık sistemler bir sonraki dersin konusu.