Çıkrık Sisteminde Kuvvet Kazancı
Yayınlanma:
12. Bir öğrenci, ağırlığı önemsenmeyen özdeş kasnakları ağırlığı önemsenmeyen özdeş silindirlere silindirin ve kasnakların merkez noktaları çakışacak biçimde takarak iki çıkrık tasarlıyor. Sonra ağırlığı önemsenmeyen özdeş çubukları, kasnakların yan yüzeyine yine dik olacak biçimde Şekil I'deki gibi; kasnakların dış yüzeyine dik olacak biçimde Şekil II'deki gibi takıyor. Bu çubukların uç noktalarına uygun doğrultuda kuvvet uygulayarak silindire sarılı ipin ucundaki kutuyu sabit süratle yukarı çıkarıyor. Daha sonra kutuyu daha az kuvvet uygulayarak sabit süratle yukarı çıkarmak için her iki çıkrıkta da bazı değişiklikler yapıyor. Buna göre öğrenci; I. kasnaklara taktığı çubukların yerine daha uzun çubuklar takmak, II. kasnakların yerine yarıçapı daha küçük kasnaklar kullanmak, III. silindirlerin yerine yarıçapı daha küçük silindirler kullanmak işlemlerinden hangilerini yaptığında her iki çıkrıkta da kutuyu sabit süratle yukarı çıkarmak için uygulayacağı kuvvet azalır? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III
Soruda görsel içerik var: İki özdeş düzeneği (Şekil I ve Şekil II) gösteren bir görsel. Her iki düzenekte bir yatay silindir, iki yanına yerleştirilmiş kasnaklar ve kasnakların üzerine takılmış çubuklar bulunmaktadır. Şekil I'de çubuklar kasnağın yan yüzeyine dikey olarak takılıdır. Şekil II'de çubuklar kasnağın dış yüzeyine dikey olarak takılıdır. Silindirlerin ortasından aşağıya bir ip ile kutu asılıdır.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Nur, bu harika çıkrık sorusunu birlikte adım adım inceleyelim ve doğru cevaba ulaşalım.
Basit Makineler: Çıkrık Sistemi
Sorumuzda iki farklı çıkrık düzeneği kurulmuş. Çıkrık sistemlerinde kuvvet kazancını belirleyen temel kuralı hatırlayarak başlayalım.
Burada F uygulanan kuvvet, R kuveyt kolu, P yükün ağırlığı ve r ise yük koludur. Kuvveti azaltmak için ya kuvvet kolunu artırmalıyız ya da yük kolunu azaltmalıyız.
Şimdi Şekil birdeki düzeneği detaylıca analiz edelim. Çubukların nasıl takıldığına dikkat edelim.
Şekil I Analizi
Şekil birde çubuklar yan yüzeye dik olarak takılmıştır. Bu durum, çubuğun dönme eksenine paralel olduğu anlamına gelir.
Kuvvet, bu çubuğun ucuna uygulanıyor. Ancak çubuk dönme eksenine paralel olduğu için, kuvvetin dönme eksenine olan en kısa dik uzaklığı, yani kuvvet kolu, sadece kasnağın yarıçapı kadardır.
Dolayısıyla, çubuğun boyunu uzatmak Şekil birdeki kuvvet kolunu kesinlikle değiştirmez. Bu çok önemli bir LGS tuzağıdır.
Şimdi de Şekil ikiyi inceleyelim ve aradaki farkı görelim.
Şekil II Analizi
Şekil ikide ise çubuklar kasnağın dış yüzeyine dik takılmıştır. Yani merkezden dışarıya doğru uzanmaktadırlar.
Bu durumda kuvvet kolu, kasnağın yarıçapı ile çubuğun boyunun toplamına eşit olur.
Çözümün devamı Solvi’de
9 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
