Basit Makineler-Kaldıraçlar

Günlük hayatta işimizi kolaylaştıran aletlere basit makineler denir Bu basit makineler kuvvetin doğrultusunu, yönünü ve değerini değiştirerek günlük hayatta iş yapmamızı kolaylaştırır

· Kuvvet, yol, hız veya zamandan kazanç sağlamak için kullanırız Fakat hepsinden ayni miktarda kazanç sağlanmaz Birinden kazanç varsa, diğerlerinden aynı oranda kayıp vardır Mesela kuvvetten kazanç sağlanmışsa yoldan, zamandan ve hızdan kayıp vardır

· Basit makineler de iş veya enerjiden kesinlikle kazanç sağlanamaz Sadece iş kolaylığı sağlar

Kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranı olarak ifade edilir


1 KALDIRAÇLAR
Bir destek noktası etrafında dönebilen sağlam yapılı çubuktan oluşan düzeneğe kaldıraç denir Kaldıraçta, kuvvetin destek noktasına olan uzaklığına kuvvet kolu, yükün destek noktasına olan uzaklığına da yük kolu denir Bir kaldıraçta kuvvetten kazanmak için kuvvet kolunun, yük kolundan büyük olması gerekir böylelikle cisimler ağırlığından daha küçük kuvvetlerle dengede tutulabilirler

a Çift taraflı kaldıraçlar: Destek noktası ortada kuvvet ve yükün farklı uçlarda olduğu kaldıraç tipidir Örnek olarak; tahterevalli, makas, eşit kollu terazi, keser, pense, kriko, karga burnu, yan keski, kerpeten Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu


b Tek taraflı kaldıraçlar: Destek noktasının bir uçta olduğu kaldıraç tipidir

1) Yükün; kuvvet ile destek arasında olduğu kaldıraçlar;

Fx = Py

Örnek: el arabası, ceviz kıracağı, kürek

2) Kuvvet; yük ile destek arasında olan kaldıraçlar :

Fx = Py
Örnek: cımbız, maşa, tel zımba

2 MAKARALAR

Makaralar da iş yaparken bir takım kolaylıklar sağlayan basit makinelerdendir Günlük yaşamda en fazla gördüğümüz şekliyle inşaatlarda harç, tuğla ve diğer yapı malzemelerini taşımak için kullanılmaktadır

a Sabit Makara


b Hareketli Makara:


c Palangalar:

3 EĞİK DÜZLEM
ÜYELİK >>>

4 VİDA
ÜYELİK >>>

5 ÇIKRIK


Kuyu düzeneği, et kıyma makinesi, el matkabı, araba direksiyonu , kapı anahtarı gibi araçlar çıkrığa örnektir

Silindirler çakışık, dönme sayısı ve yönü aynıdır
ÜYELİK >>>

6 DİŞLİ ÇARKLAR

Hareketin hızını yönünü ve yerini değiştirmek için kullanılan düzeneklerdir

Dişlilerde çap ile diş sayısı doğru orantılıdır

a Çakışık Eksenli: dönme yönü ve sayısı aynıdır


b Farklı Eksenli : Dönme yönleri ve sayıları farklıdır
ÜYELİK >>>

7 KASNAKLAR
ÜYELİK >>>
ÜYELİK >>>
ÜYELİK >>>

Fıkra: Bir fizikçi, bir kimyacı ve bir matematikçi ıssız bir çölde mahsur kalırlar Günler geçtikçe yiyecekleri hızla azalır ve bir müddet sonra üçünün de bir teneke konserve kutusunda son yiyecekleri kalır Fakat kutunun kapağını açmaları gerekmektedir ki, bu da elle olacak bir şey değildir Fizikçi nasıl açsam diye düşünürken aklına basit makineler gelir ve çantasından çıkardığı bir takım aletlerle konservenin kapağını açar, karnını doyurur Kimyacı da fizikçinin verdiği ilhamla çantasından asit çıkararak tenekenin kapağına döker, kapak açılır ve kimyacı karnını doyurur Matematikçiye sıra gelir Kapağı nasıl açsam diye düşünürken, teoremleri ispatlarken kullandığı bir yöntem aklına gelir; " kabul edelim ki açık olsun" der, kutuyu ağzına atar

Günlük hayatta kullandığımız birçok kaldıraç vardır Bunlardan bazıları şunlardır: Makas, el arabası, keser, kalas, gazoz açacağı

Kaldıraçlar

İş yaparken kullanılan metal, tahta veya buna benzer malzemelerden yapılan çubuklara kaldıraç denir Günlük hayatta kullandığımız birçok kaldıraç vardır Bunlardan bazıları şunlardır: Makas, el arabası, keser, kalas, gazoz açacağı

Bir kaldıraç farklı kısımlardan meydana gelir Kaldıraçta çubuğun dayandığı noktaya destek noktası, yükün bulunduğu yerden desteğe olan uzaklığa yük kolu, uygulanan kuvvetin desteğe olan uzaklığına kuvvet kolu denir Kaldıraçlar farklı tiptedirler Destek noktası ortada kuvvet ve yükün farklı uçlarda olduğu kaldıraç tipine birinci tip kaldıraçlar, destek noktası bir uçta yük ortada ve kuvvetin diğer uçta olduğu kaldıraçlara da ikinci tip kaldıraç denir Birinci tip kaldıraçlara örnek olarak; makas, tahterevalli, eşit kollu terazi, ikinci tipe ise el arabası, fındık kıracağı verilebilir

Kaldıraçların yaptığımız işte bize bir takım kolaylıklar sağladığını ifade etmiştik Kaldıraç kullanılması ile büyük yükleri daha küçük kuvvet kullanarak yapabiliriz Üstelik bazı işleri yapmak için bu tip araçlara gereksinim duyarız Bilim adamının dediği gibi "Bana bir kaldıraç verin, dünyayı yerinden oynatayım" ifadesi abartılı olsa bile kaldıraçlar birçok işi daha kolay yapmaya yarar Gazoz kapağını elimizle açmak yerine açacak kullanma, vidayı çıkarmak için anahtar kullanma, bir arabayı kaldırmak için kriko kullanma direkt yapılması çok zor işlemlerdir Bunun için bu tip araçlar kullanırız

Kaldıraç kullanmanın bir takım kuralları vardır Eğer uygulanan kuvvet desteğe ne kadar uzak olursa o kadar az kuvvet uygulanır Bu ifadeyi formülleştirecek olursak;

Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu

F1 x a1 = F2 x a2

Bir iş yaparken kaldıraç kullanmaktaki amaç işi kolaylaştırmaktır Kaldıraçlar yardımı ile küçük kuvvetlerle büyük yükler kaldırılır fakat işten kazanç sağlanmaz Kaldıraçlarla ilgili bir örnek verilecek olursa; 200 cm uzunluğundaki bir çubuğun bir ucunda 800 N ağırlığında bir yük vardır Bu uçtan 40 cm uzaklıkta bir destek bulunmaktadır Çubuğun diğer ucundan ne kadar büyüklükte kuvvet uygulanırsa bu yük kaldırılabilir?

Bu problemi çözmek için kullanılacak formül; F1 a1 = F2 a2 olacaktır Formülde rakamları yerine koyduğumuzda

F1 150 = 800 40 F1 = (800 40) / 160 F1 = 32000 / 160 F1 = 200 N şeklinde olacaktır Görüldüğü gibi yapılan işte elde edilen kazanç yükün 1/4 kadardır Eğer kuvvet kolu daha uzakta olsa idi daha fazla kuvvet kazanılacağını deneyerek yapabilirsiniz?