Mancınık Sisteminde Kuvvet Kazancı
Yayınlanma:
8. Mancınık, ağır gülleleri uzağa fırlatmak için kullanılan bir bileşik makinedir. Bu sistemde gülleyi fırlatacak kolu aşağı çekip sabitlemek için bir çıkrık mekanizmasından yararlanılır. Çevirme kolu döndürüldüğünde ip silindire sarılır ve mancınık kolu gerilir.
Mancınık sisteminin kuvvet kazancını artırmak isteyen tasarımcı;
I. çevirme kolunun uçlarındaki tutma çubuklarını merkezden daha uzak olacak şekilde uzatmak,
II. ipin sarıldığı silindirin çapını küçülterek daha ince bir silindir kullanmak,
III. G ağırlığını azaltmak,
IV. gergi ipini, güllenin bağlı olduğu noktaya yakınlaştırmak
işlemlerinden hangilerini tek başına yaparsa hedefine ulaşmış olur?
A) I ve II
B) II ve III
C) I, II ve IV
D) II, III ve IV
Soruda görsel içerik var: Görselde bir mancınık düzeneği yer almaktadır. Sağ tarafta büyük bir ağırlık (G) bulunmaktadır. Mancınık kolu bir destek noktası üzerinde hareket etmektedir. Sol tarafta bir gülle, çevirme kolu ve ipin etrafına sarıldığı bir silindir yer almaktadır. 'Gergi ipi' mancınık kolunu aşağı çekmek için kullanılmaktadır.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Nimet, seninle birlikte bu harika fizik sorusunu adım adım çözelim. Bu soruda bir mancınık sistemimiz var ve amacımız bu sistemin kuvvet kazancını artırmak. Öncelikle sistemdeki basit makineleri tanıyalım.
Mancınık Sisteminin Analizi
Sistemde iki temel basit makine yer almaktadır:
* Çıkrık Mekanizması: Çevirme kolu ve ipin sarıldığı silindir.
* Kaldıraç Mekanizması: Destek noktası etrafında dönen mancınık kolu.
İlk olarak çıkrık mekanizmasını ele alalım. Çıkrık sistemlerinde kuvvet kazancı formülünü hatırlayalım. Kuvvet kazancı, çevirme kolunun uzunluğu olan büyük R'nin, ipin sarıldığı silindirin yarıçapı olan küçük r'ye oranına eşittir.
1. Çıkrık Mekanizması
Şimdi birinci öncüle bakalım. Çevirme kolunun uçlarındaki tutma çubuklarını merkezden daha uzak olacak şekilde uzatmak, yani büyük R değerini artırmak bu oranı büyütür. Dolayısıyla kuvvet kazancı artar. Birinci öncül doğrudur.
* I. Öncül: Çevirme kolunu uzatmak (R değerini artırmak) $\rightarrow$ Kuvvet kazancını artırır. (Doğru)
İkinci öncüle geçelim. İpin sarıldığı silindirin çapını küçülterek daha ince bir silindir kullanmak, yani küçük r değerini azaltmak da paydadaki değeri küçülttüğü için bu oranı artırır. Bu yüzden ikinci öncülümüz de doğrudur.
* II. Öncül: Daha ince silindir kullanmak (r değerini azaltmak) $\rightarrow$ Kuvvet kazancını artırır. (Doğru)
Çözümün devamı Solvi’de
4 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
