Ünite: 5. Yük ile beraber inip çıkmayan, sabit bir noktaya asılan ve asılı bulunduğu yerde kendi ekseni etrafında dönen makaraya sabit makara denir.

Transkript

1 . FÖY FEN BİİERİ BASİT AİNEER GS Neler Öğreneceğiz? Ders Saati AARAAR-PAANGAAR Sabit akara Hareketli akara Palangalar Sabit akara Yük ile beraber inip çıkmayan, sabit bir noktaya asılan ve asılı bulunduğu yerde kendi ekseni etrafında dönen makaraya sabit makara denir. Sürtünmenin ihmal edildiği dengedeki bir sabit makara düzeneğinde; Sabit makaralarda kuvvetten kazanç ya da kayıp yoktur. Yükün ağırlığı ve yükü dengede tutan kuvvetin büyüklüğü aynıdır. ağırlığındaki bir yük luk kuvvetle dengede durur. 0 cm 0 cm Sabit makaralarda yoldan kazanç ya da kayıp yoktur. uvvet uygulanan ipin ucunun yer değiştirme miktarı ile yükün yer değiştirme miktarı birbirine eşittir. Örneğin; kuvvet uygulanan ipin ucu 0 cm çekilirse yük de yukarı yönde 0 cm yükselir. Sabit makara, kuvvetin yönünü değiştirir. Giriş ve çıkış kuvvetlerinin yönleri birbirinden farklıdır. uvvet uygulanan ipin farklı doğrultularda çekilmesi kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez. = F = = = F Sabit makarada kuvvetten ve yoldan, kazanç ya da kayıp yoktur. Sabit makaralar kuvvetin yönünü değiştirerek iş yapma kolaylığı sağlar.

2 AARAAR 4 Sırasıyla 5 N, ve 4 N ağırlığındaki, ve cisimlerini dengede tutan, ve kuvvetlerinin büyüklüğünü hesaplayınız. Sabit makara ile ilgili olarak tabloda verilen bilgilerden doğru olanın karşısına (D), yanlış olanın karşısına (Y) yazınız. uvvetten kazanç ya da kayıp yoktur. İş kolaylığı sağlar. Bir işin daha az enerjiyle yapılmasını sağlar. 4 uvvetin yönünü değiştirir. ÖRNE SORU Bir ayrıtının uzunluğu cm olan özdeş,,, N, O, P küpleri ile kurulmuş şekildeki düzenekte sabit makaraya bağlı ipin ucu 9 cm çekilirse yükü, hangi küple yatay hizaya gelir? Y N O P Sürtünmesiz ortamda dengede olan ve Y cisimleri ile ilgili olarak; I. ve Y cisimlerinin ağırlıkları eşittir, II. Y, 0 cm aşağı yönde çekilirse, 0 cm yükselir, III. Sistemde kullanılan tüm makaralar sabit makaradır 5 N ağırlığındaki yükü ayrı ayrı dengede tutan,, ve F 4 kuvvetlerinin büyüklüklerini hesaplayınız. bilgilerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) II ve III D) I, II ve III F 4 ÇÖZÜ: Sistemde kullanılan tüm makaralar sabit makaradır. Sabit makara kuvvetten kazanç ya da kayıp sağlamaz. Dolayısıyla cisimlerin ağırlıkları ve aldıkları yollar eşit olur. CEVAP D

3 AARAAR Hareketli akara Sabit olmayan ve yük ile beraber hareket eden makaralara hareketli makara denir. Sürtünme ve makara ağırlığının ihmal edildiği dengedeki bir hareketli makara düzeneğinde; Hareketli makaralarda kuvvetten iki kat kazanç sağlanır. Hareketli makaralarda yük, iki ip tarafından taşınır. Bu iplerden biri sabit bir noktaya bağlı iken diğer ucundan kuvvet uygulanır. Dolayısıyla uygulanan kuvvetin büyüklüğü yükün ağırlığının yarısına eşittir. Örneğin; 0 N ağırlığındaki bir cismi luk bir kuvvetle dengede tutabiliriz. 0 N 0 N Basit makinelerde enerjiden ya da işten kazanç yoktur. Çünkü kuvvetten kazanç oranında yoldan kayıp vardır. Hareketli makarada iki kat kuvvet kazancı sağlanırken yoldan da aynı oranda kayıp vardır. Hareketli makarada yükün yükselme miktarı, kuvvet uygulanan ipin ucunun yer değiştirme miktarının yarısı kadar olur. Örneğin, kuvvet uygulanan ipin ucu 0 cm çekilirse yük 5 cm yükselir. 0 cm uvvet uygulanan ipin ucunun yer değiştirme miktarı 5 cm Yükün yükselme miktarı Basit makinelerde enerjiden ya da işten kazanç yoktur. Çünkü kuvvetten kazanç oranında yoldan kayıp vardır. Hareketli makaralar kuvvetin yönünü değiştirmez. Hareketli makarada kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır. Hareketli makaralar kuvvetin yönünü değiştirmez.

4 AARAAR 5 6 akara ağırlıklarının önemsenmediği sürtünmesiz ortamda 40 N ağırlığındaki cismini dengede tutan, F ve F kuvvetlerinin büyüklüğünü hesaplayınız. cisminin 0 cm yükselmesi için sırasıyla, ve kuvvetlerinin uygulandığı I, II, III ip uçlarının kaç cm çekilmesi gerektiğini bulunuz. Hareketli makaralarla ilgili olarak tabloda verilen bilgilerden doğru olanın karşısına (D), yanlış olanın karşısına (Y) yazınız. uvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır. İş kolaylığı sağlar. (N) I (cm) İşten kazanç sağlamaz. 4 uvvetin yönünü değiştirmez. ÖRNE SORU (N) II (cm) Y Z akara ağırlıklarının önemsenmediği sürtünmesiz ortamda dengede olan, Y ve Z cisimleri ile ilgili olarak; (N) III (cm) I. ve Y cisimlerinin ağırlıkları eşittir, II. Z cisminin ağırlığı ve Y cisimlerinin ağırlıkları toplamına eşittir, III. Sistemde iki tane sabit bir tane hareketli makara vardır bilgilerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) II ve III D) I, II ve III ÇÖZÜ: Sistemde iki sabit, bir tane de hareketli makara vardır. ve Y cisimleri birbirini dengede tutarken, ikisi birlikte Z cismini taşımaktadır. Dolayısıyla ve Y cisimlerin ağırlıkları eşit ve ikisinin ağırlıkları toplamı, Z nin ağırlığı kadardır. CEVAP D 4

5 AARAAR 7 Bir ayrıtının uzunluğu 4 cm olan özdeş,,, N, O, P küpleri ile kurulmuş şekildeki düzenekte hareketli makaraya bağlı ipin ucu 8 cm çekilirse yükü, hangi küple yatay hizaya gelir? 9 Özdeş cisimler kullanılarak oluşturulan aşağıdaki düzeneklerde ve kuvvetlerinin eşit olması için aşağıdaki işlemlerden hangileri yapılabilir? 8 cm çekiliyor N O P 8 Ağırlıkları önemsenmeyen ve Y makaraları ile kurulu aşağıdaki düzenek dengededir. Y Sabit makaraya bağlı olan bir cismi alıp hareketli makaraya bağlı olan yüklerin altına asmak. Sabit makaraya bağlı cisimlerden ikisini, hareketli makaraya bağlı cisimlerden ise birini düzenekten çıkarmak. Hareketli makaraya bağlı olan cisimlerin altına özdeş üç cisim daha asmak. Dünenek ile ilgili olarak tabloda verilen bilgilerden doğru olanın karşısına (D), yanlış olanın karşısına (Y) yazınız. makarası hareketli, Y makarası ise hareketsizdir. Düzenek makarası sayesinde kuvvet kazancı sağlar. uvvetin yönünü Y makarası değiştirir. 4 ve cisimlerinin ağırlıkları eşittir. 5 cismi 5 cm aşağı çekildiğinde cismi de 5 cm yükselir. 0 akara ağırlığı ve sürtünmenin önemsenmediği sistemde cismi Şekil I deki gibi kuvveti ile dengede iken makarası sisteme eklendiğinde cismi Şekil II deki gibi kuvveti ile dengeleniyor. Şekil I Şekil II makarası sisteme eklendiğinde aşağıdakilerden hangisi değişir? + ile işaretleyiniz. uvvet kazancı Giriş kuvvetinin yönü Çıkış kuvvetinin yönü 5

6 AARAAR Ağırlıkları önemsenmeyen makaralar ile kurulu aşağıdaki düzenekler dengededir. Ali aşağıda verilen düzenek ile kuyudan su çekiyor. N Dünenekler ile ilgili olarak tabloda verilen bilgilerden doğru olanın karşısına (D), yanlış olanın karşısına (Y) yazınız. cisminin ağırlığı cisminin ağırlığından fazla olabilir. ve N cisimlerinin ağırlıkları kesinlikle eşittir. cisminin ağırlığı cisminin ağırlığından fazladır. 4 ve N cisimlerinin ağırlıkları eşittir. Şekilde verilen düzeneği kuran Ali nin amacı aşağıdakilerden hangisi olabilir? + ile işaretleyiniz. uvvetten kazanç sağlamak. İşten kazanç sağlamak. Yoldan kazanç sağlamak. uvvetin yönünü değiştirmek. 4 ve cisimleri eşit kollu terazide aşağıdaki gibi dengededir. Öğrenciler aşağıdaki gibi mavi ve kırmızı takım şeklinde halat çekme yarışması yapmaktadır. avi ve kırmızı takım bir süre yarışmış ancak kazanan taraf olmamıştır. Yarışma berabere sonuçlanmıştır. Buna göre ve cisimleri aşağıdaki düzeneklerden hangisinde dengede kalabilir? Buna göre aşağıdaki yarışın galibi hangi takım olur? 6

7 PAANGAAR Palangalar Sabit ve hareketli makaraların her ikisini de bulunduran sistemlere palanga denir. Çoklu makara sistemleri de denilen palangalar kuvvetten kazanç sağlamak amacıyla tasarlanmıştır. Sabit akara Sabit akara Sabit Hareketli akara akara Hareketli akara 4 Hareketli akara Yukarıda verilen palangada hareketli makarayı taşıyan ip sayısı tanedir. Bu palangada kuvvet kazancı tür. Yukarıda verilen palangada hareketli makarayı taşıyan ip sayısı 4 tanedir. Bu palangada kuvvet kazancı 4 tür. uvvet uygulanan ip sabit makaraya bağlı olduğu için bu tip palangalar kuvvetin yönünü değiştirir. uvvet uygulanan ip hareketli makaraya bağlı olduğu için bu tip palangalar kuvvetin yönünü değiştirmez. uvvet = Yük uvvet = Yük 4 Palangalar, kuvvetten kazanç sağlamak amacıyla tasarlanmışlardır. Palangalarda kuvvetten kazanç yoldan kayıp vardır. 7

8 PAANGAAR 5 6 akara ağırlıklarının önemsenmediği sürtünmesiz ortamda 0 N ağırlığındaki cismini dengede tutan ve kuvvetlerinin büyüklüğünü hesaplayınız. cisminin 0 cm yükselmesi için sırasıyla ve kuvvetlerinin uygulandığı I ve II ip uçlarının kaç cm çekilmesi gerektiğini bulunuz. Palangalarla ilgili olarak tabloda verilen bilgilerden doğru olanın karşısına (D), yanlış olanın karşısına (Y) yazınız. uvvetten kazanç sağlamak amacıyla üretilmişlerdir. İşten kazanç, yoldan kayıp vardır. (N) I (cm) Çoklu makara sistemi olarak da adlandırılır. 4 Sadece hareketli makaralardan oluşur. ÖRNE SORU Şekil I Şekil II Şekil III (N) II (cm) akara ağırlıklarının önemsenmediği sürtünmesiz ortamda kurulan şekillerdeki sistemlerle ilgili olarak aşağıda verilen bilgilerden hangisi yanlıştır? A) Sistemlerin üçü de iş kolaylığı sağlar. B) I ve III. sistemde kuvvetten kazanç yoldan kayıp vardır. C) II. sistemde kuvvetten kazanç ya da kayıp yoktur. D) Sistemlerin üçü de enerjiden kazanç sağlar. ÇÖZÜ: İş kolaylığı sağlayan bu sistemlerden I ve III te kuvvetten kazanç varken, II nci sistemde kazanç ya da kayıp yoktur. Basit makinelerde işten veya enerjiden kazanç ya da kayıp yoktur. CEVAP D 8

9 TEST azanım Ölçme Testi AARAAR-PAANGAAR.. IV Ölçüm I uvvet Yukarıda verilen basit makine ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? A) Sabit makaradır ve kuvvetten kazanç yoktur. B) uvvetin yönünü değiştirerek iş kolaylığı sağlar. C) Bir yükün daha az enerji harcayarak yerden yükselmesini sağlar. D) uvvet uygulanan ipin ucu ne kadar çekilirse, yük o kadar yükselir. I II III II III IV Ahmet yaptığı deneyde ağırlığındaki cismini I, II, III ve IV konumlarında ayrı ayrı dinamometre ile dengede tutarak ölçüm sonuçlarını tabloya kaydediyor. Yalnızca bu deney sonuçlarından yararlanarak; I. Sabit makara kuvvet kazancı sağlamaz, II. uvvet uygulanan ipin doğrultusunun değişmesi uygulanan kuvveti değiştirmez, III. Sabit makarada yoldan kazanç yoktur ifadelerinden hangileri söylenebilir? A) Yalnız I B) I ve II C) II ve III D) I, II ve III. Yukarıda verilen basit makine ile ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlıştır? A) Hareketli makaradır ve kuvvetten kazanç sağlar. B) uvvetin yönünü değiştirerek yoldan kazanç sağlar. C) İşten ya da enerjiden kazanç sağlamaz. D) uvvet uygulanan ipin ucu ne kadar çekilirse, yük yarısı kadar yükselir. 4. Palangalarla ilgili olarak; I. uvvetten kazanç sağlamak amacıyla kullanılır, II. Sabit ve hareketli makaralar birlikte kullanılır, III. Her zaman yoldan kazanç sağlarlar, ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) II ve III 9

10 AARAAR 5. Sürtünmesiz ortamda dengede olan, ve cisimlerinden ve nin ağırlıkları eşittir. 7. F Yanda verilen makara ağırlıkları ve sürtünmelerin önemsenmediği palangada, 75 N ağırlığındaki cismi F kuvveti ile dengelenmiştir. Buna göre: I. F kuvvetinin değeri 5 N dur. Buna göre; I. nin ağırlığı nin ağırlığının iki katıdır. II. nin ağırlığı nin ağırlığına eşittir. III., cm yükselirse ve, cm aşağı iner. ifadelerinden hangileri doğrudur? II. Sistem, iki tane hareketli bir tane sabit makaradan oluşmuştur. III. Yükün 5 metre yükselebilmesi için ipin 0 metre çekilmesi gerekir. ifadelerinden hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III D) I, II ve III D D D Yukarıda verilen D, D ve D dinamometrelerinin gösterdiği değerlerin büyüklüklerinin sıralanması aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? A) D > D > D B) D = D = D C) D > D = D D) D = D > D akara ağırlıklarının önemsenmediği sürtünmesiz ortamda dengede olan, ve cisimleri ile ilgili aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur? A) nin ağırlığı den büyüktür. B) ve nin ağırlıkları eşittir. C) nin ağırlığı den küçüktür. D) nin ağırlığı den büyüktür. 0

11 CEVAP ANAHTARI. FÖY : =5N, =0N, =4N : küpü : = = = F 4 =5N 4: -D -D -Y 4-D 5: =0N, =0N, =0N I=0cm, II=0cm, III=40cm 6: -D -D -D 4-Y 7: O küpü 8: -D -D -D 4-Y 5-Y 9:, ve 0: Giriş kuvvetinin yönü : -D -Y -Y 4-D : ırmızı takım : uvvetin yönünü değiştirmek 4: ve 5: =40N, =0N / I=60cm, II=80cm 6: -D -Y -D 4-Y 5-Y TEST : -C -B -B 4-B 5-C 6-D 7-A 8-D