Çıkrık Sistemlerinde Kuvvet Kazancı

Bir öğrenci, ağırlığı önemsenmeyen özdeş silindirlerin merkez noktaları çakışacak biçimde takarak iki çıkrık tasarlıyor. Sonra ağırlığı önemsenmeyen özdeş çubukları, kasnakların yan yüzeyine 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. Buna göre verilen çıkrıklarla ilgili aşağıdaki yargılardan hangisi doğrudur?

A) Kasnağa takılan çubukların boyu artarsa her iki çıkrıkta kuvvet kazancı artar.

B) Her iki çıkrıkta kasnakların yerine yarıçapı daha büyük kasnaklar kullanılırsa kutular daha kolay yukarı çıkartılır.

C) Her iki çıkrıkta yüke bağlı olan silindirlerin yarıçapları artırılırsa kutular daha küçük kuvvetle yukarı çıkartılır.

D) Kasnaklara takılan silindirin uzunluğu artarsa her iki çıkrıkta kuvvet kazancı değişmez.

Soruda görsel içerik var: İki özdeş çıkrık düzeneği gösterilmektedir (Şekil I ve Şekil II). Her iki düzenekte bir silindir etrafına sarılı ipin ucunda bir kutu asılıdır. Şekil I'de çubuklar kasnağın yan yüzeyine, Şekil II'de ise dış yüzeyine dik olarak takılmıştır. Düzeneklerde 'kasnak', 'silindir', 'çubuk', 'yan yüzey' ve 'dış yüzey' etiketleri bulunmaktadır.