Kutu ve İp Mekanizması Kuvvet Analizi

PhysicsSimple MachinesZorLGS

Yayınlanma:

7. Bir kutuyu yatay bir zeminde hareket ettirmek için yapılan bir uygulamada, esnemeyen iki ipin birer uçları kutuya diğer uçları metal bir boruya ipler yerden yükseklikleri eşit olacak biçimde bağlanıyor. K, L, M, N ve P noktaları arası eşit bölmelendirilmiş bir çubuk ilk durumda, M noktasından iplere temas edecek biçimde iplerin arasına yere dik olarak Şekil I'deki gibi yerleştiriliyor. Sonra K noktasından çubuğa dik olacak biçimde uygun doğrultuda kuvvet uygulanıp çubuk yarım tur döndürüldüğünde kutu sabit süratle hareket ederek metal boruya Şekil II'deki gibi yaklaşıyor. Buna göre; I. Çubuk M noktasından iplere temas edecek biçimde iplerin arasına yere dik olarak yerleştirilip L noktasından çubuğa uygun doğrultuda kuvvet uygulamak, II. Çubuk M noktasından iplere temas edecek biçimde iplerin arasına yere dik olarak yerleştirilip P noktasından çubuğa uygun doğrultuda kuvvet uygulamak, III. Çubuk N noktasından iplere temas edecek biçimde iplerin arasına yere dik olarak yerleştirilip K noktasından çubuğa uygun doğrultuda kuvvet uygulamak işlemlerinden hangileri yapıldığında kutu ilk durumdakine göre daha az kuvvet uygulanarak sabit süratle hareket ettirilebilir? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III

Soruda görsel içerik var: İki ayrı görselden (Şekil I ve Şekil II) oluşan bir sistem. Bir kutu, iki iple bir metal çubuğa bağlanmıştır. Çubuk üzerinde eşit aralıklarla K, L, M, N, P noktaları işaretlenmiştir. Şekil I'de çubuk M noktasından ipler arasına yerleştirilmiş, Şekil II'de ise çubuk yarım tur döndürülmüş ve kutu metal boruya yaklaşmıştır. Yer düz bir zemin olarak gösterilmiştir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Ahsen. Bu videoda LGS Fen Bilimleri örnek sorularından, kaldıraç ve kuvvet kazancı prensibini içeren harika bir soruyu birlikte çözeceğiz.

Soru 7: Kuvvet Kazancı ve Çubuk Düzeneği

2
Adım 2

Öncelikle bu düzeneğin nasıl çalıştığını anlamaya çalışalım. Çubuk iplerin arasına yerleştirildiğinde, iplerin temas ettiği nokta bizim dönme eksenimiz yani destek noktamiz olur.

Kaldıraç Sistemi Analizi

Destek (Temas Noktası)Kuvvet (F)Kuvvet Kolu
3
Adım 3

Şimdi ilk durumdaki kuvvet kolunu belirleyelim. Çubuğun noktaları eşit aralıklıdır. Bu aralıkların her birine d diyelim.

Noktalar Arası Mesafeler

$$K \quad - \quad L \quad - \quad M \quad - \quad N \quad - \quad P$$
$$KL = LM = MN = NP = d$$
4
Adım 4

İlk durumda çubuk M noktasından iplere temas ediyor, yani destek noktamız M dir. Kuvvet ise K noktasından uygulanıyor. Öyleyse kuvvet kolumuz K M uzunluğudur.

$$\text{İlk Durum: Temas (Destek) } M, \quad \text{Kuvvet } K$$
$$\text{Kuvvet Kolu}_1 = KM = 2d$$
5
Adım 5

Kaldıraçlarda kuvvet kazancını hatırlayalım. Kuvvet kolu ne kadar büyük olursa, uygulamamız gereken kuvvet o kadar küçük olur. Yani daha az kuvvet uygulamak için kuvvet kolunu artırmalıyız.

6
Adım 6

Şimdi birinci öncüle bakalım. Çubuk yine M noktasından temas ediyor fakat kuvvet L noktasından uygulanıyor.

Öncül I: L Noktasından Kuvvet

$$\text{Temas (Destek): } M, \quad \text{Kuvvet: } L$$
7
Adım 7

Bu durumda yeni kuvvet kolumuz L M aralığı yani sadece bir d olur. İlk durumdaki iki d ye göre kuvvet kolu azaldığı için daha fazla kuvvet gerekir. Dolayısıyla birinci öncül yanlıştır.

$$\text{Kuvvet Kolu}_I = LM = d < 2d \implies \text{Daha fazla kuvvet gerekir!}$$

Çözümün devamı Solvi’de

6 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Simple Machines
Zorluk
Zor
Sınav
LGS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir