Yay Potansiyel Enerjisi Sorusu

Merhaba Harun, seninle birlikte bu makaralı yay sorusunu adım adım çözelim.

Öncelikle soruda verilenleri bir listeleyelim. Özdeş X ve Y yaylarımız var, yani esneklik katsayıları k birbirine eşit. Makaraların her birinin ağırlığı P ve K cisminin ağırlığı da P olarak verilmiş.

Şimdi sistemdeki kuvvetleri analiz edelim. K cisminin ağırlığı olan P, bağlı olduğu ipteki gerilmeyi belirler. Sürtünmesiz sistemlerde aynı ip üzerindeki gerilme her yerde aynıdır.

K cismi P ağırlığında olduğu için, onu tutan ipteki gerilme kuvveti T eşittir P olur.

Aynı ip üstteki makaranın etrafından dolanıyor. Bu durumda sağdaki ipin diğer ucundaki gerilme de P kadardır.

Şimdi X yayına odaklanalım. X yayı üstteki makarayı tavana bağlıyor. Bu makara hem kendi ağırlığı olan P'yi, hem de ipteki iki tane P gerilmesini taşıyor.

X yayını geren toplam kuvveti hesaplayalım. Makara ağırlığı P artı iki yanındaki iplerden gelen iki P, toplamda üç P eder.

Şimdi alttaki makaraya ve Y yayına bakalım. Y yayı bu makarayı yere bağlıyor.

Alttaki makara dengededir. Yukarı doğru iki tane ip gerilmesi yani iki P çekiyor. Aşağı doğru ise makara ağırlığı P ve Y yayının çekme kuvveti var.