Eğik Düzlem ve Kaldıraç Sistemi Kuvvet Analizi
Yayınlanma:
13. Sürtünmelerin, makara ve kaldıraç ağırlığının önemsenmediği şekildeki düzenekte eğik düzlem üzerinde bulunan yük, uygulanan kuvvetle dengelenmektedir.
Buna göre aşağıda verilen işlemlerden hangisi yapılırsa uygulanan F kuvvetinin değeri artar?
A) Eğik düzlemdeki L uzunluğu artırılmalı
B) Kaldıracın destek noktası 2 yönünde kaydırılmalı
C) Eğik düzlemdeki h yüksekliği azaltılmalı
D) F kuvvetinin uygulandığı R uzunluğu azaltılmalı
Soruda görsel içerik var: Görsel, bir eğik düzlem ve bir kaldıraç sisteminden oluşan karma bir düzenek göstermektedir. Eğik düzlemin üzerinde 'YÜK' yazan kırmızı bir blok bulunmaktadır. Eğik düzlemin eğim yüksekliği 'h', eğik uzunluğu 'L' ile gösterilmiştir. İp, bir makara sisteminden geçerek bir kaldıraç koluna bağlanmaktadır. Kaldıraç, bir destek noktası üzerinde durmaktadır ve destek noktası '1' veya '2' yönlerine hareket ettirilebilmektedir. Kaldıraç kolunun bir ucuna 'F' kuvveti uygulanmaktadır ve 'r' uzunluğu, destekten kuvvet uygulama noktasına olan mesafeyi belirtmektedir. Düzenek, sistemin ağırlıklarının önemsenmediğini varsayan bir fiziksel modeldir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Yıldız! Bugün seninle LGS fen bilimlerinde çok sık karşılaşılan, harika bir basit makineler sorusunu çözeceğiz. Bu düzenekteki F kuvvetinin değerini artırmak için yapılması gerekenleri adım adım bulalım.
Basit Makineler Soru Çözümü
Öncelikle sistemimizi oluşturan üç temel basit makineyi ayıralım: eğik düzlem, kaldıraç ve çıkrık. Bu makinelerin her birinin kuvvet dengesini ayrı ayrı yazacağız.
Sistem Bileşenleri
İlk olarak sol taraftaki eğik düzleme bakalım. Eğik düzlemde yükü yukarı çeken ipteki gerilme kuvvetine T bir diyelim. Eğik düzlem formülümüzü hatırlayalım.
Bu formüle göre, ip gerilmesi çarpı L uzunluğu, yükümüz çarpı h yüksekliğine eşit olur. Buradan ip gerilmesi T biri yalnız bırakalım.
Harika! Şimdi ortadaki kaldıraca geçelim. Sol taraftaki ip gerilmesi olan T bir, kaldıracın sol ucunu aşağıya doğru çekiyor. Sağ taraftaki ip gerilmesi olan T iki ise sağ ucu çekiyor.
Burada a sol kolun uzunluğu, b ise sağ kolun uzunluğudur. T iki kuvvetini yalnız bıraktığımızda, T bir çarpı a bölü b elde ederiz.
Son olarak sağ taraftaki çıkrık sistemine bakalım. Çıkrık silindirine bağlı olan T iki gerilmesi r yarıçaplı silindire sarılıyken, F kuvveti R koluyla uygulanıyor. Çıkrık dengesini yazalım.
Buradan uyguladığımız F kuvvetini yalnız bırakırsak, F eşittir T iki çarpı r bölü R buluruz.
Şimdi elde ettiğimiz bu üç harika formülü birleştirerek F kuvvetini tek bir formülde ifade edelim.
Birleşik Kuvvet Formülü
Bizden F kuvvetinin değerinin artması isteniyor. Formüle göre F değerini artırmak için, paydaki değerleri artırmalı veya paydadaki değerleri azaltmalıyız.
F Değerini Artırmak İçin Yapılabilecekler:
- P, h, a veya r değerlerini artırmak
- L, b veya R değerlerini azaltmak
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
