18 ŞUBAT 2008, PAZARTESİ

Mekanik Avantaj (Bölüm 3)

-Tekrar merhaba.Birkaç tane daha kuvvet kazancı problemi çözmeliyiz.Bu videoda basit makine çeşitlerindenmakaraları işleyeceğiz.Daha önce makara problemleri çözmüştükama şimdi bu makinelerin doğasında var olankuvvet kazancını nedir ona bakalım.Basit makaralara başlıyorum.Buradan tavana sabitlenmiş.-Makaranın bu kısmına ne deniyor bilmiyorum.Terimlerin ismini öğrensem iyi olacak.Diyelim ki burada küçük bir disk var vediskin etrafından bir ip geçiyor ve bu ip diskin etrafındasürtünmesiz hareket edebiliyor.Makaranın etrafında dolaşan bir ip var.-İşte bu ipimiz.Ve ipin bu ucunda 10 newton ağırlığındabir y

ük var, bu yükü yukarı kaldırmak için ipiaşağıya doğru çekeceğim.Sistemin kuvvet kazancı nedir ?-Bu 10 newton yükü kaldırabilmek için ipin bu ucundanuyguladığım kuvvet ne olmalı?10 newtonu yukarıya çıkaran kuvveti bulmalıyız.Test

kitaplarında makaraların nasıl anlatıldığınıbilmiyorum ama formülleri ezberlemek zorunda değilsinizsorunun nasıl çözüldüğünü anlayın.Şimdi ipin uzunluğundaki değişimlere bakalım.-Kaldırmaya çalıştığınız yükünaldığı

“Kasnaklar ve takozlar giriş Http://www.khanacademy.org/video?v=vSsK7Rfa3yA: En fazla ücretsiz dersler...”
Khan Academy

yol ne kadardır?Yükün aldığı yolu ve ipine kadar çektiğinizi biliyorsanızkuvvet kazancını bulabilrsiniz.Farzedelimki ipi bu ucundan 10 feet kadar çekiyorum10 olmak zorunda değil herhangi bir şey olabilirbu durumda neler olduğunu görelim.Yük de ipi çektiğim miktardayukarıya çıkar.İpi bir foot aşağıya çekseydim o zaman daağırlık bir foot yukarı çıkacaktı kısacası ipi çektiğim miktarlayükün yukarıya yükselme miktarı hep aynı.Burada kuvvetin yaptığı iş yükün yaptığı işe eşit

Mekanik Avantaj (Bölüm 3) Resim 1 Mekanik Avantaj (Bölüm 3) Resim 2 Mekanik Avantaj (Bölüm 3) Resim 3 Mekanik Avantaj (Bölüm 3) Resim 4

olduğundanipiaşağıya çektiğim kuvvet, ipte oluşan gerilimkuvvetine eşit olmalı.-İpte oluşan gerilim kuvvetinin sabit olduğunudah önce öğrenmiştik.İpi aşağıya çektiğim kuvvetle yükün yukarıyayükselmesini sağlayan gerilim aynıdır.Makina için pek şaşırtıcı bir durum değil.Burada yaptığımız ipi 10 newton kuvvetle aşağıya çekmekve böylece yükün 10 newton kuvvetle yükselmesini sağlamakdolayısıyla kuvvet kazancı 1 dir, aslında kuvvet kazancı yokturama basit makara kullanışlıdır.Çünkü makara sayesinde ipi çekerekyükü kolayca yukarı kaldırmış oluruz.Bu yükü bu k

adar yükseğe çıkarabilmemiz kolay değilhatta çıkaramayabiliriz ama ipi aşağıdan çektiğimdetıpkı bayrağın göndere çekilmesi gibibunu rahatlıkla yapabiliriz.Kuvvet kazancı 1 olsa da, makaralarkullanışlı makinelerdir.Şimdi kuvvet kazancı 1'den fazla olanbir makara nasıl çizilir görelim.Tavana sabitlenmiş makaramız halen varama bu düzenekte ufak bir değişiklik yapmak istiyorum.-Burada da diğer makara var.Onu önceki makaradan daha aşağıya çizeyim.-Makaraların etrafındaki ipi de çizince bakalım nasıl olacak.İp buradan başlayarak yukarı doğru çıkar sonra aşağıya doğruiner ve ikinci makaranın etrafından dolaşıp tekraryukarıya gidip tavana sabitlenir.İkinci makaraya bir taneyük asılmış.Ağırlığın ne olduğu farketmez amayüke yine 10 newton diyelim.Kuvvet kazancını bir de bu sistem için hesaplayalım.Soru aynı.Bu tarz problemlerde kendinizeşunu sorun:İpin üstünde bir nokta belirleyip daha sonraipi 2 feet aşağıya çekersem, ipinson durumu ne olur?Elbette ipin üstündeki her noktasağa doğru 2 feet hareket edecektir.İpi bir ucundan aşağıya doğru çektiğimizdesağa doğru hareket ettiğini gözlemlemişsinizdir.İpin uzunluğu burada 2 feet kısalırpeki bu kısımda ipin uzunluğu ne olur?Elbette bütün ipin uzunluğu 2 feetkadar azalır.İpin diğer tarafında uzunluğun nasıl değiştiğine bakalımipin bu iki kısmını farklı bir renge boyayayım.-İpi bu ucundan 2 feet aşağıya çekersemipin tamamı bu tarafa doğru hareket eder,peki farklı renge boyadığım kısımlardason durum ne olur?Bu 1 foot kısalır.Bu ipte 1 foot kısalır.Farklı renkle çizdiğim her iki kısımdaipin uzunluğu 1 foot kısalır.Bunu nereden biliyoruz?Bunların hepsi aynı ip.Bu ip 1 foot kısalırsa aynı zamanda bu ipte1 foot kısalırsa bütün ip 2 feet kısalmış olur.-Burada önemli olan nokta şu; bu ipler 1 foot kısalırsayük sadece 1 foot yukarıya yükselecektir.--İpi 2 feet aşağıya çektiğimde yüksadece 1 foot yukarı çıkıyor.Burada yaptığım iş nedir?Biliyoruz ki benim yaptığım iş ilesistemin(makinanın) yaptığı iş birbirine eşit.Makinanın yaptığı iş, makaranın taşıdığı yüklebu yükün yükselme miktarının çarpımıdır.Yük 10 newton ve yükselme miktarı da1 foot bunları biliyoruz.-Pardon yanlışlıkla uzunluk birimini feet almışım.Metre demeliydim.-Birimi feet almam hiç iyi olmadı.Metre cinsinden yazmalıydımMetrik sistemle birbirine karıştırmamalıydım.Düzeltiyorum 10 newton çarpı 1 metre yani 10 joule.Ve bu aynı zamanda benim yaptığım işe eşit değil mi?-İpi çekerek yaptığım işte 10 joule.İpi ne kadar çektiğimi de biliyorum.Onu 2 metre aşağıya çekmiştim.İş kuvvet çarpı yola eşittiryol 2 metre, kuvvetinne olduğunu bilmiyoruz ama kuvvet çarpı yolun10 joule olduğunu biliyoruz.Her iki tarafı 2 ye böldüğümüzde ipi aşağıdoğru çektiğim kuvveti 5 newton bulurum.5 newton kuvvetle aşağı doğru 2 metre çektimama 10 newton yük 1 metre yukarı çıktı.Kuvvet çarpı yol diğer ağırlık çarpı yola eşit oldu.Giriş kuvveti neydi?Giriş kuvveti yani ipi çektiğim kuvvet 5 newtonçıkış kuvveti yani yük de 10 newtondu.Kuvvet kazancı çıkış kuvveti bölü giriş kuvvetidirya da yük bölü uyguladığımız kuvvet diyebilirizböylece kuvvet kazancı 10/5 =2 olur.Bunun anlamı; ağırlığı 1 birim yukarı çıkarmak içinipi aşağıya 2 birim çekmeliyim.Şimdi başka bir kuvvet kazancı sorusu çözelim.Daha önce üzerinde durduğumuzkolay bir soru bu.Diyelim ki elimizde bir tane kama var.Kamanın bir basit makine olmasıbeni biraz düşündürdü ama sonranedenini anladım.Kama bir basit makinadırçünkü o kuvvet kazancı sağlar.İşte bu kama.Eğim açısı30 derece bu mesafeye deD diyelim, buranın uzunluğune olmalı?Burası D çarpı sinüs30 dur.Sinüs 30 un 1/2 olduğunu biliyoruzo zaman bu uzunluk D/2 olur.Bunları hatırlamadıysanız trigonometriyibiraz gözden geçirin.Burada bir kutu olduğunu varsayalım vesürtünme yok.Normal kuvvetine bakmamıza gerek yokhepsi bu.Bu kutuyu belli bir kuvvetle bütün yol boyunca itersemkuvvet kazancım ne olur?Kutu buradayken onun potansiyel enerjisininne olduğunu biliyoruz.Potansiyel enerjisi kutunun ağırlığı çarpı yüksekliktir.Kutunun ağırlığı 10 newton olsun.Potansiyel enerjisi de 10 newton çarpıyükseklik olur.Potansiyel enerji 10 newton çarpı yükseklikyani 5 joule olmalı.Bu aynı zamanda kutuyu bu yüksekliğe çıkarmak içinyapmamız gereken iş miktarıdır.-Evet kutuyu buraya çıkarabilmek içinyapmamız gereken iş 5 jouledur.Peki ne kadar kuvvet uygulamalıyız?Giriş kuvveti çarpı mesafe 5 joule olmalıburadan kuvveti bulabiliriz.-Pardon 5 joule değil.-10 çarpı 1/2 çarpı D demeliydim.Yani 5D joule.D birim değil,onu yolun uzunluğu için kullanmıştım.10 newton çarpı aldığı yol yani D/2böylece sonuç 5D joule.Aklınızı karıştırdım kusura bakmayın.-Sonuç olarak kutuyu ittiğim kuvvetle alınan yolunçarpımı 5D jouledür.Soruda D yi mesafeyi belirtmek için kullandığımısonradan hatırladım.Her iki tarafı D ye bölüncegiriş kuvvetinin 5 newton olduğunu görürüz.Her iki tarafı D metreye bölelim.5 newton kuvvet uyguladım ve böylece10 newton yükü yükseltebildim.Peki kuvvet kazancı nedir?Çıkış kuvveti bölü giriş kuvveti yada yük bölüuyguladığım kuvvet 10/5=2 olur.Kuvvet kazancı 2dir

Açıklama

Kasnaklar ve takozlar giriş Http://www.khanacademy.org/video?v=vSsK7Rfa3yA: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.4/10

  • 253
    Olumlu
  • 16
    Olumsuz
  • 73
    Yorum
  • 214734
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • Canceriansoul

    Canceriansou

    15 Ocak 2011
  • GOTO Conferences

    GOTO Confere

    3 EKİM 2011
  • KSI

    KSI

    25 Temmuz 2009

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?