Basit Makineler ve Kaldıraç

Basit makineler, Basit makineler bir kuvveti harekete, kuvveti harekete, hareketi de tekrar kuvvete dönüştürebilen, bir işi daha az kuvvet ile yapılabilmesini sağlayan ya da kuvvet uygulamayı kolaylaştıran araçlardır diyoruz.
Basit makineler iş yaparken kullanılan kuvvetin yönünü, büyüklüğünü ve doğrultusunu değiştirebilir.
Bunları basit makine örneklerini anlatırken göreceğiz.
Ne demek?
Kuvvetin yönü, büyüklüğü ve doğrultusu bir enerji türünü başka bir enerji türüne dönüştürebilir.
Hiçbir zaman işten ve enerjiden kazanç sağlamaz.
Neden işten kazanç sağlamıyor?
Çünkü kuvvetten kazandırıyor ise aynı oranda yoldan kaybettiriyor.
E o zaman basit makineler ne sağlıyor?
İş yapma kolaylığı sağlıyor.
Basit makinelerde kuvvet kolu ya da yolu, yük kolu gibi ifadeler kullanacağız.
Kuvvet kolu kuvvetin desteğe olan uzaklığıdır.
Yük kolu yükün desteğe olan uzaklığıdır.
Bizim asıl amacımız burada kuvvet kazancını bulabilmek.
Basit makinelerde kuvvet kazancını iki farklı yönden bulabiliriz.
Yükü kuvvete bölebiliriz.
Ya da kuvvet kolunu yük koluna bölebiliriz.
Yük bölü kuvvet ya da kuvvet kolu bölü yük kolu oranı ne kadar büyük olursa kuvvet kazancı o kadar büyük olur diyeceğiz.
Basit makinelerde kuvvet kolu yük koluna eşit ise kuvvetten kazanç yoktur.
Kuvvet kolu yük kolundan büyük ise kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır.
Kuvvet kolu yük kolundan küçük ise tam tersi kuvvetten kayıp, yoldan kazanç vardır.
Bu üç madde bizim için çok önemli.
Sorularımızı çözerken kolaylık olacak.
Soruları çözdükçe bunu daha iyi anlayacağız.
Şimdi basit makine olan kaldıraçları görelim.
Kaldıraçlarda ilk önce demiştik ki kuvvet kolu var, kuvvet kolu ya da yolu da olabilir.
Ne demiştik?
Kuvvetin desteğe olan uzaklığı.
Şimdi burada F nedir?
Daha önceki yıllardan biliyoruz.
Kuvvet.
P dd yük.
Bunu G ile de gösterebiliriz.
Ağırlık olarak hiç fark etmez burası destek.
Şimdi kuvvet kolu kuvvetin desteğe olan uzaklığı demiştik.
Kuvvetin desteğe olan uzaklığı.
Yani bu kaldıraçta kuvvet kolu neresidir?
Şu mesafedir bunlar çok önemli kuvvet kolu burası.
Pekala yük kolu için ne demiştik?
Yük kolu için de yükün desteğe olan uzaklığı.
Yükün desteğe uzaklığı.
Bu kaldıraç için de yük kolu neresidir?
Şu mesafedir diyoruz.
Pekala biz kuvvet kazancını nasıl bulabiliyorduk?
Kuvvet kazancı bizim için çok önemli.
Kaldıraçlarda kuvvet kazancını ya yükü de kuvvete bölüyorduk ya da kuvvet kolunu yük koluna bölüyorduk.
Burada nedir?
Kuvvet kolu burasıdır.
Mesela buraya X diyelim.
X bölü buraya da yük kolu demiştik.
Y yani kuvvet kolunu kuvvet kazancını bulurken kuvvet kolunu yük koluna bölüyoruz.
Şimdi pekala kuvvet kazancını artırmak için neler yapabiliriz?
Kuvvet kazancını.
Kazancını artırmak için.
O zaman ne yapabiliriz?
Bir kere kuvvet kolunu arttırabiliriz.
Yani kuvvetin desteğe olan uzaklığını arttırabiliriz ya da ne yapabiliriz?
Yük kolunu azaltabiliriz.
Yani ne yaparız yükü buradan değil de desteğe daha yakın bir yere yerleştiririz yükü.
Böylece kuvvet kazancını artırmış oluruz.
Azaltmak için de ne yapmamız lazım?
Tam tersi uygulamalar yapmamız gerekir.
Üç çeşit kaldıracımız var, bunlardan ilki desteğin arada olduğu kaldıraçlar Bakıyoruz, bunlar destek.
Evet destek arada.
Neden çünkü ilk önce yerleştirelim şuraya bir yük yapalım, buradan yük uygulansın.
Buradan da kuvvet uygulansın.
Şimdi bakıyoruz kuvvet kazancını bulurken ne yapıyorduk, yük kolunu kuvvet koluna bölüyorduk.
Burada bakıyoruz yük kolu neresiydi?
Yükün desteğe olan uzaklığı bir, iki, üç, üç birim.
Kuvvet kolu kuvvetin desteğe olan uzaklığıydı, bir, iki, üç birim yani yük kolu bölü kuvvet kolu 3.
Birbirine eşit olduğu için burada kuvvetten kazanç yoktur.
Kazanç ya da kayıp yoktur diyelim ya da kayıp yoktur.
Bu ne demek?
Mesela bu yük 100 Newton olsun ne kadarlık bir kuvvetle kaldırabilirim ben bunu bakacağım.
Yük kolu bölü kuvvet kolundan kuvvet kazancı 1 oranında.
O zaman yük 100 ise kuvvete 100 Newtondur diyoruz.
Yani kuvvetten kazanç ya da kayıp yoktur.
Şimdi yükümüzü yine yerleştirelim kuvvetimiz.
Şimdi yük koluna bakıyorum.
Yükün desteğe olan uzaklığı bir iki birim.
Burada da kuvvetin desteğe olan uzaklığı bir, iki, üç, dört birim.
Bakıyorum burada kuvvet kolu daha fazla.
Biz demiştik ki kuvvet kazancını artırmak için kuvvet kolunu daha fazla yapmamız lazım.
O zaman ne oluyor?
Yük kolu bölü kuvvet kolundan bir bölü ikilik bir kuvvet kazancı sağlayacak bu.
Bu ne demek?
Bu 100 Newtonluk kuvveti, yükü 50 Newton ile hareket ettirebiliriz demek.
Yani bunda kuvvetten kazanç var.
Neden kazanç?
İlk önce yazalım vardır.
Neden?
Çünkü yük kolu, yük kolu, kuvvet kolundan daha kısa.
Ya da şöyle diyebiliriz kuvvet kolu daha uzun diyebiliriz.
Şimdi üçüncü destek arada olan kaldıracımız.
Burada yine yükümüz var, kuvveti uygulayalım.
100 Newton demiştik.
Bakıyoruz yük kolu bir, iki, üç, dört birim.
Kuvvet kolu iki birim.
Burada bunun tam tersi bir durum var, yani yük kolu daha uzun.
O zaman kuvvet kazancı azalacak burada.
4 bölü 2'den 2 katlık bir kuvvet uygulamam lazım.
Bu ne demek?
100 Newtonluk yükü, iki katlı kuvveti uygulayacağım.
200 Newton ile harekete getirebilirim.
O zaman buradan kuvvetten kayıp vardır, kayıp vardır.
Kuvvetten kayıp varsa yoldan kazanç var.
Bu desteğin arada olduğu kaldıraçlar 3 farklı tipte olabiliyor.
Kesinlik yok.
Kuvvetten kazanç ya da kayıp olmayabiliyor.
Kuvvetten kazanç olabilir, kuvvetten kayıp olabilir ama kesinlikle uygulanan kuvvetin yönünü değiştirir.
Kime neyi örnek verebiliriz?
Hangi basit makineler?
Desteğin arada olduğu kaldıraçlardır.
Mesela eşit kollu terazi, eşit kollu terazi, levye, kerpeten.
Makası düşünün mesela makasın ortasındaki vidası destektir.
Kağıdı yerleştirdiğiniz yer yük olabilir.
Yük diyebiliriz kağıda.
Ters tuttuğunuz tarafta kuvvet uyguladığınız kuvvet olabilir ya da başka çocukların parklarda çok kullandığı tahterevalli olabilir.
Kerpeteni yazmıştık.
Demir kesme aleti olabilir, demir kesme aleti olabilir.
Desteğin arada olduğu kaldıraç türlerine örnek.
Şimdi de yükün arada olduğu kaldıraçlara bakalım.
Burada yükümüz var, kuvvetimiz var.
Bakıyoruz yükün desteğe olan uzaklığı yani yük kolu.
Kaç birim?
1 2 birim.
Şuraya da yazabiliriz 2 birim.
Kuvvet kolu neresiydi, kuvvet kolu kuvvetin desteğe olan uzaklığı.
Bazen karıştırıyoruz, şu mesafe alıyoruz Hayır.
Mesafemiz neresi?
Şurası kuvvetin desteğe olan uzaklığı.
Sayalım 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 8 birim.
8 birim.
Evet gençler kuvvet kolu daha önce belirtmiştik diğer dersimizde.
Kuvvet kolu büyük yük kolu ise burada kuvvetten kazanç vardır.
Her zaman kuvvetten kazanç vardır.
Yani bu tip kaldıraçlarda yük arada olan kaldıraçlarda kuvvet kolu yük kolundan büyük olduğu için her zaman kuvvetten kazanç vardır.
Bu tip kaldıraçlar kuvvetin yönünü değiştirmez.
Kuvvetin yönünü değiştirmezler.
Değiştirmezler.
Kuvvetten kesinlikle kazanç olduğu için yoldan ne vardır?
Yoldan kayıp vardır.
Başka ne diyebiliriz?
Kuvvet kolu bu kaldıraç için de geçerli.
Kuvvet kolunun uzunluğu arttıkça kuvvet kazancı da ne yapar?
Artar.
Şu da artar, pekala buna örnek neler verebiliriz?
En güzel örnek el arabası.
Mesela burada el arabasında çizim çok iyi değildir.
Şöyle bir teker olduğunu düşünelim.
Şurada yükü yerleştirdiğimiz bir kasası var.
El arabası ve biz buradan kuvvet uyguluyoruz.
Kuvveti yukarı doğru uyguluyoruz.
Aynı zamanda yük de ne yapıyor bizimle birlikte?
Yukarı doğru gidiyor.
Yani kuvvetin yönü değişmiyor.
Menteşeli kapılar, pencereler diyebiliriz.
Ceviz kıracağı diyebiliriz.
Başka ne diyebiliriz?
Gazoz şişe açacağı diyebiliriz ama şişe açacağı dikkat etmemiz gereken bir nokta var.
Yük arada kaldıraç da olabilir ya da destek arada da olabilir.
Açma şekline göre ona dikkat etmemiz gerekiyor verilen sorularda.
Evet, son kaldıraç çeşidimiz de kuvvetin arada olduğu kaldıraçlar.
Burada bakıyoruz tekrar kuvvet kolu neresiydi?
Kuvvetin desteğe olan uzaklığı sayıyoruz.
Bir iki, 2 birim.
Hemen yazalım.
Yük kolu neresiydi?
Yükün desteğe olan uzaklığı.
Yani şu mesafe sayalım 1 2, 3 4, 5 6 birim.
Bunu da yazalım.
Biz biliyoruz ki yük kolu büyüktür kuvvet kolu ise kuvvetten kayıp vardır, Kuvvetten kayıp vardır diyeceğiz.
Ne demiştik biz?
Kuvvetten kazancı artırmak için ya da kuvvet kazancını bulurken kuvvetin desteği olan uzaklığına bakıyorduk.
Ne kadar uzakta ise kuvvetten yükten o kadar fazla kuvvet kazancı vardı.
Ama bu kaldıraçta bakıyoruz ki yük daha fazla uzaklıkta desteğe.
O yüzden bu tip kaldıraçlarda her zaman diyeceğiz.
Her zaman kuvvetten kayıp vardır, kuvvetten kayıp vardır.
Kuvvetten kayıp varsa ne diyeceğiz?
Aynı oranda yoldan kazanç vardır.
Evet ve kuvvetin yönünü değiştirmez.
Bu da kuvvetin yönünü değiştirmez, iş yapma kolaylığı sağlar.
Ama işten ya da enerjiden kazanç sağlamaz.
Ne örnek verilebilir buna?
Tenis raketi?
Tenis raketi, maşa, cımbız, olta.
Çoğaltabiliriz.
Şurada mesela cımbıza örnek vereyim, şöyle basit bir cımbız çizdiğimizde ne yapıyoruz?
Şuradan kuvvet uyguluyoruz.
Şurası destek noktamız burası destek.
Mesela maşa olduğunu düşünelim şurada bir küp şeker olsun.
Ne oldu?
Destek bir uçta, yük bir uçta.
Kuvvet de arada kaldıraç oldu.
Yani bunda kesinlikle kuvvetten kayıp vardır diyeceğiz.
Basit Makineler
Basit Makineler ve Kaldıraç 1 / 1
Basit Makineler ve Kaldıraç
Basit Makineler ve Kaldıraç