Çıkrık Sistemlerinde Kuvvet Kazancı

2. Bir öğrenci, ağırlığı önemsenmeyen özdeş kasnakları yine 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 doğrud?

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 büyük kuvvetle 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 sistemi gösterilmektedir (Şekil I ve Şekil II). Her sistemde bir silindir etrafına sarılı ip ve ucunda bir kutu bulunmaktadır. İki kasnak, bir mil üzerinde merkezleri çakışacak şekilde yerleştirilmiştir. Şekil I'de çubuklar yan yüzeylere paralel bir şekilde monte edilmiş, Şekil II'de ise çubuklar dış yüzeye dik (yarıçap boyunca) takılmıştır. Çıkrıkların yanlarında kasnaklar, silindirler ve döndürme çubukları etiketlerle gösterilmiştir.