Makaralar ve Kuvvet Kazancı
Yayınlanma:
15. Sürtünmesiz sistemde $400\text{ N}$ ağırlıklı cisim $F$ kuvvetinin etkisiyle sabit hızla çekiliyor.
Cisim $1\text{m}$ yükseldiğine göre, $F$ kuvveti kaç Newtondur ve kuvvetin uygulandığı ip kaç m çekilmelidir?
(Makara ağırlıkları önemsenmemektedir.)
Soruda görsel içerik var: Görselde düşey bir düzlemde birbirine iplerle bağlı üç hareketli makaradan oluşan bir sistem bulunuyor. En üstte tavana bağlı sabit ipler var. En alttaki makaraya $G = 400\text{ N}$ ağırlığında bir cisim asılı. Bu cismin yanında yukarı doğru $h = 1\text{m}$ yükseldiği belirtilmiş. İplerin dolanımına göre en üstteki serbest ip ucu $F$ kuvveti ile yukarı doğru çekiliyor. İp üzerindeki gerilmeler el yazısı ile $F, 2F, 4F, 8F$ şeklinde not edilmiş. En üstteki ipin yanında $h'$ yükselme oku var.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba! Bu fizik sorusunda sürtünmesiz bir makara sistemiyle karşı karşıyayız. Dört yüz Newton ağırlığındaki bir cismi sabit hızla yükseltmek için gereken kuvveti ve ipin ne kadar çekilmesi gerektiğini bulacağız.
Sabit Hızla Hareketli Makara Sistemi
Sistemde makara ağırlıkları önemsizdir ve cisim sabit hızla çekiliyor. Bu durum, sistemin dengede olduğunu ve net kuvvetin sıfır olduğunu gösterir.
- G = 400 N
- Makara ağırlığı = 0
- Hız = Sabit
Şimdi kuvvetleri takip edelim. En üstteki ipten uygulanan kuvvet F olsun.
Aynı ip üzerindeki gerilme her yerde aynıdır. En üstteki makarayı yukarı çeken iki ip parçası da F gerilmesine sahiptir. Dolayısıyla bu makaranın göbeğine bağlı olan alt ipteki gerilme iki F olur.
Şimdi ikinci makaraya bakalım. Onu yukarı çeken iki ipte iki F gerilmesi olduğu için, altındaki ip gerilmesi bunların toplamı olan dört F olur.
En alttaki makarayı ise dört F gerilmeli iki ip dalı tutmaktadır. O halde toplam sekiz F kuvveti, cismin ağırlığı olan dört yüz Newton'a eşittir.
Çözümün devamı Solvi’de
5 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
