Makaralar

Basit Makineler konusuyla devam ediyoruz.  Makaralara bir bakalım.
Makaralardan sabit   makarayı inceleyelim.
Tavana iple sabitlenmiş  bir şekilde bir makara asıldığını düşünelim ve   bu makaranın bir ucuna P yükünü bir ucunda da  F kuvvetinin etkisiyle ne yaptığını görüyoruz?
   Bu P yükünü taşıdığını görürüz.
Şimdi buraya  baktığımızda F kuvvetinin büyüklüğü F kuvveti   ipte bir F kadar gerilme oluşturacak aynı  gerilmeyi nerede hissedeceğiz?
Bu ipte yani   ip eğer değişmediyse bu ipteki gerilme aynıdır  diye söyleriz aynı ipte aynı gerilme vardır.
F   kuvvetinin etkisiyle çekerken ne olacak?
Ben bu  P yükünü yukarıya doğru şöyle F kuvvetiyle çekmiş   olacağım ve aşağı doğru ne var burada?
P ağırlığı  var.
O zaman buraya baktığımda P ağırlığımın   büyüklüğü kime eşittir?
Uygulanan F kuvvetine  eşittir.
Yani burada gördüğünüz gibi F kuvvetinin   etkisinde ben yine ne kadar kuvvet uygulamış  oluyorum?
P eşittir F kadar etki etmiş oluyor.   O zaman sabit makarada ne yoktur?
Kuvvetten kazanç  yoktur diye ifade edeceğiz.
Devam ediyorum.
Ben bu   F kuvvetin etkisinde bu cismi h kadar çekersem ne  olur ona bakalım.
Eğer ben F kuvvetiyle bu ipi h   kadar çekersem P yükümde ne kadar yol olacak?
  h kadar yol alacak.
Yani zaten şu eşitlikten   dolayı F.h=P.h kadar olacak ve ne diyeceğiz?
Yine  yoldan kazançta da yoktur.
F kuvvetin etkisinde h   kadar ipi çekersem P yükü h kadar yükselecek  ve ne olmayacak?
Yoldan kazanç olmayacak.   Peki sabit makara bizim ne işimize yarıyor?
  Şimdi buraya baktığımızda P yükünü yukarı doğru   kuvvet uygulayarak kaldırmak yerine ne yapıyoruz?
  Aşağı yönlü kuvvet uygulayarak kaldırıyoruz.
Yani   kuvvetin yönünü değiştirerek iş yapmış oluyoruz.  Sabit makaralarda biz neyi kullanıyoruz?
Kuvvet   yönünü değiştirmiş oluyoruz.
Kuvvet yönünü  değiştiriyoruz diye ifade edebiliriz.
Peki   burada tavana bağlı ip var değil mi?
Şurada bir  t ip gerilmesi.
Bu ip gerilmesinin büyüklüğü ne   kadardır dediğimizde ne söyleriz?
Bakın  bu ipi çeken iki tane bakın şurada bir   F kuvvetim var yine şurada bir F kuvveti var.  Buraya baktığımızda ipte oluşan gerilme kuvveti   eşittir diyeceğiz ne kadar?
2F ya da 2P ya  da P+F diye ifade edilir.
Yani bu ipte oluşan   gerilme kuvvetinin büyüklüğünü bu şekilde ifade  edeceğiz.
Bakın şu tarafa doğru olan kuvvetler   bu ipteki gerilmeye eşittir diye söyleyeceğiz.  Peki bu makara ağırlıklı olsaydı ne olacaktı?
Şu   an neyden ifade ettik?
Ağırlıksız bir makaradan  ifade ettik.
Eğer bu makaranın ağırlığı olsaydı   ne olacaktı?
Şöyle yeşille gösteriyorum.
Şöyle  aşağı doğru makaranın ağırlığını G diye göstermiş   olacaktım.
Şuraya yazalım makara ağırlıksız  ise bu şekilde.
Eğer makaranın ağırlığı varsa   ipte oluşan gerilmeyi nasıl ifade ederiz.
Yük artı  kuvvet artı makaranın ağırlığı diye yazmış oluruz   ve buraya baktığımızda P yükünün yükselme  miktarı yükün ve makara ağırlığının büyüklüğüne   bağlı değildir.
Kime bağlıdır?
F kuvvetinin  uygulandığı ipin çekme miktarına bağlıdır.   Peki hareketli makaralarda durum nasıl?
Buraya  baktığımızda bir tane makaranın etrafına ip   geçirerek ipin bir ucunu tavana bağlıyoruz  bir ucundan da F kuvvetini uygulamış oluyoruz.   Uyguladığımız bu F kuvvetinin etkisiyle ne  olacak?
Aynı ipte aynı gerilme vardı ve şu   ipte de F kadar bir gerilme gözlemlemiş olacağız.  E buradaki yükümün büyüklüğüne P kadar dersem ne   olacak?
Aşağı doğru P kadar bir ağırlık var  ve onu yukarı doğru çeken iki tane ip yani   p ağırlığı eşittir 2F olmuş olacak.
Evet şimdi  buraya baktığımızda ben buradan 100 Newton'luk   bir yük çekmek istesem ne kadar kuvvet uygulamam  gerekecek?
50 Newton'luk bir kuvvet uygulamam   gerekecek.
Yani ne söylüyorum burada?
Kuvvet  kazancı var diyorum.
Şuraya yazalım kuvvetten   bu kazanç vardır.
Peki yol için ne söyleyeceğiz  ona bakalım?
Yol için buraya baktığımızda F   kuvvetin etkisine ben burayı h kadar çekersem P ne  kadar yükselir?
Bakalım F kuvvetini h kadar çektim   P'de h/2 kadar yükselecek.
Neden?
Çünkü  h/2 kadar da ne olacak?
Makaranın etrafında   dönecek.
Yani dönme miktarı ve yükselme miktarı  ne olmuş olacak?
Burada paylaşılmış olacak.
Ben   F kuvvetinin etkisinde cismi h kadar yukarı  çekersem yük ne kadar yükselecek?
h/2 kadar   yükselmiş olacak.
Yani burada ne görüyoruz?
  Yoldan kayıp görüyoruz.
Yoldan kayıp vardır.  Evet buraya baktığımızda yine bu  hareketli makaranın ağırlıksız olma   durumunu böyle ele aldık.
Eğer makaranın  bir ağırlığı olsaydı ne olacaktı?
Aşağı   doğru makaranın ağırlığını çizecektik daha  sonra nasıl yazacaktım?
Yukarıya doğru iki   F kuvvetim var benim cismim ağırlığı  P kadar bir de makarnanın ağırlığı   yazacaktı.
Şu şekilde ifade etmiş olacaktım.  Eğer makara ağırlığı varsa bu şekilde eşitliği   yazıyorum.
Eğer makara ağırlıksızsa da  bu şekilde eşitliği yazmış oluyoruz.