Çıkrık Mekanizmasında Kuvvet Kazancı
Yayınlanma:
Ağırlığı önemsenmeyen özdeş kasnakları yine ağırlığı önemsenmeyen özdeş silindirlerin merkez noktaları çakışacak biçimde kullanarak iki çıkrık tasarlıyor. Sonra ağırlığı önemsenmeyen çubukları, kasnakların yan yüzeyine dik olacak biçimde Şekil I'deki, kasnakların dış yüzeyine dik olacak biçimde Şekil II'deki düzeneklerle takılıyor. Düzeneklerin çubuklarının uç noktalarına uygun doğrultuda kuvvet uygulayan öğrenci, silindire sarılı ipin ucundaki kutuyu sabit süratle yukarı çekiyor. Verilen çıkrıklarla ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?
A) Kullanılan çubukların boyu artarsa her iki çıkrıkta kuvvet kazancı artar.
B) Her iki çıkrıkta kasnakların yerine yarıçapı daha büyük kasnaklar kullanılırsa kutular daha büyük kuvvetle yukarı çıkarılır.
C) Her iki çıkrıkta yüke bağlı olan silindirlerin yarıçapları artırılırsa kutular daha küçük kuvvetle yukarı çıkarılır.
D) Çubukların takılan silindirin uzunluğu artarsa her iki çıkrıkta kuvvet kazancı değişmez.
Soruda görsel içerik var: Görselde iki farklı çıkrık düzeneği (Şekil I ve Şekil II) gösterilmektedir. Her iki düzenek de yatay bir eksene bağlı silindir ve buna dik takılmış bir kasnaktan oluşur. Şekil I'de çubuklar kasnağın yan yüzeyine dik, Şekil II'de ise dış yüzeyine dik takılmıştır. Silindire sarılı olan ipin ucunda bir kutu asılıdır. Düzeneklerde 'kasnak', 'diş yüzey', 'yan yüzey', 'çubuk', 'silindir' ve 'kutu' etiketleri bulunmaktadır.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Muhammed, bu fizik sorusunda çıkrık sistemlerini inceleyip hangi ifadenin doğru olduğunu bulacağız.
Çıkrık ve Kuvvet Kazancı
Sistemlerimize baktığımızda, her iki düzenekte de kasnaklar ve silindirler ortak bir merkez etrafında dönüyor. Bu bir çıkrık düzeneğidir.
Temel Prensip: Çıkrık
Çıkrıkta kuvvet kazancı formülünü hatırlayalım. Kuvvet kazancı, kuvvet kolu uzunluğunun yük kolu uzunluğuna oranıdır.
Burada büyük Re, kasnağın merkezinden kuvvetin uygulandığı çubuğun ucuna olan mesafedir. Küçük re ise yükün bağlı olduğu silindirin yarıçapıdır.
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim. Birinci seçenekte çubukların boyu artarsa her iki çıkrıkta da kuvvet kazancı artar denmiş.
1. Çubuk boyu artarsa KK artar.
Evet, çubuk boyu artarsa kuvvet kolu olan büyük Re artar. Pay büyüdüğü için kuvvet kazancı da artar. Bu ifade doğrudur.
İkinci seçeneğe bakalım. Her iki çıkrıkta kasnakların yerine yarıçapı daha büyük kasnaklar kullanılırsa kutular daha büyük kuvvetle çıkar deniyor.
2. Büyük kasnak $\rightarrow$ Daha büyük kuvvet?
Çözümün devamı Solvi’de
7 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
