8. SINIF EĞİK DÜZLEM
8. sınıflar fen bilgisi dersi. Basit makinalar konusu. Eğik düzlem, palanga, çıkrık ve kasnakların çalışma prensibi. Konu anlatımı.
Eğik Düzlem
Ağır bir cismi bulunduğu yerden daha yüksek bir yere daha küçük bir kuvvet uygulayarak çıkarmak amacıyla kullanılan düzeneğe eğik düzlem denir.
Eğik düzlemde cisim kaldırılmak zorunda kalmadan itme ile veya motorlu ise kendi gücüyle yüksek bir yere çıkarılabilir.
Şekildeki eğik düzlemde cismi yukarıya çeken kuvvet ile cismin ağırlığı ve yol arasındaki bağıntı aşağıdaki gibidir.
F.s = P.h
Bu bağıntıya göre yükün üzerinde bulunduğu düzlemin uzunluğu ne kadar fazla olursa, cismi yukarı çekmek için harcanan kuvvet de o kadar az olur.
Örnek:
Yukarıdaki eğik düzlemde yükün çıkarılacağı yerin yerden yüksekliği 5 m, yükün üzerinde hareket ettiği düzlemin uzunluğu 18 m ve yükün ağırlığı 180 N olduğuna göre bu cismi dengede tutan kuvvet kaç Newton’dur?
Çözüm:
Basit makinelerde temel bir bağıntı vardır.
Kuvvet x Kuvvet Yolu = Yük x Yük Yolu
Bu bağıntı kısaca aşağıdaki gibi yazılabilir.
F.x = P.y
Bu denklemi eğik düzleme uyarlarsak yükün çıkacağı yükseklik h, kuvvetin alacağı yol x uzunluğu olur.
F.18 = 180 . 5
F = 50 N
50 Newton’luk bir kuvvet bu yükü dengede tutabilir. Cisim yukarı çıkıyorsa, yukarı çıkarır duruyorsa hareketsiz durmasını sağlar. Bu kuvveti artırdıkça cisim hızlanarak yukarı doğru yol alır. Kuvvet azaldıkça cisim geriye doğru hızlanarak aşağı iner.
Çıkrık
Şekilde bir büyük daire, ona bağlı küçük bir silindir ve büyük daireye bağlı bir kol görülmektedir. Bu kol sayesinde daha az kuvvet harcanarak silindir ve ona bağlı yük hareket ettirilmektedir. El ile su çekilen su kuyularında böyle bir mekanizma bulunur.
Tüm basit makinelerde olduğu gibi çıkrıkta da aynı denklem geçerlidir.
Yükün yolu bağlı olduğu silindirin yarıçapıdır. Kuvvetin yolu ise bağlı olduğu kolun silindirin merkezine olan uzaklığıdır. Buna göre;
P. r = F.R olur.
Tornavida, anahtar ve musluklar çıkrık düzeneğine göre çalışır.
Kasnaklar
Birbirlerine kayışla bağlanan hareketli silindirlere kasnak adı verilir. Kasnaklar düşük bir hızdan daha büyük bir hız elde etmede kullanılır.
Yukarıdaki sistemde r1 yarıçaplı kasnak hangi yöne dönerse, r2 yarıçaplı kasnak ta o yöne döner.
A kasnağının yarıçapı B kasnağının 4 katı ise A kasnağı bir tur atarsa, B kasnağı 4 tur atar.
Yukarıdaki sistemde A kasnağı sağa dönerse B kasnağı sola döner. Yani kasnaklar birbirlerinin zıddı yönde dönerler.
Kasnakların tur sayıları yarıçapları ile ters orantılıdır.
Kasnakların tur sayıları ile yarıçapları arasındaki ilişki aşağıdaki gibidir.
Örnek:
Birbirlerine kayışla bağlanmış iki kasnaktan birincisinin yarıçapı 24 cm, ikinci kasnağın yarıçapı 6 cm dir. Birinci kasnak 4 tur dönerse, 2. Kasnak kaç tur döner.
Çözüm:
1. kasnağın yarıçapı 24 cm, ikinci kasnağın yarıçapı 6 cm ve 1. Kasnağın tur sayısı 4 ise;
n2 = 16 tur.
1. kasnak 4 tur dönerse 2. Kasnak 16 tur dönmektedir.
Palangalar
Hareketli ve sabit makaraların birlikte kullanılmasıyla oluşan düzeneğe palanga adı verilir.
Palangalarda kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır.
Yukarıdaki palangada aynı ipin her yerinde gerilme kuvvetleri eşit olacağından;
T1 = T2 = T3 = T4 = T5 = F dir.
Yükü yukarı çeken ipler T1, T2, T4 ve T5 ipleridir. Bunların her birindeki gerilme kuvveti F kuvvetine eşittir. Bu durumda;
T1 + T2 + T4 + T5 = P
F + F + F + F = P
4F = P
Kaldıraçlar ve Hareketli Makaralar Konusu
SANATSAL BİLGİ
17/06/2017