Basit Makineler Konu Anlatımı; Gündelik yaşamda kuvvetin yön, doğrultu ve değerini değiştirerek kolaylaştıran araçlara basit makine denir. Basit makinelerde birtakım temel noktalar vardır. Bu temel noktaların bilinmesi basit makineler konu anlatımının daha iyi anlaşılmasını sağlar. Basit makineler temel noktalar;
- Basit makineler işten kesinlikle kazanç sağlamaz.
- Basit makinelerin en önemli avantajı iş yapmada kolaylık sağlar.
- Basit makineler yalnızca kuvvetten ya da yoldan kazanç sağlayabilir.
- Basit makinelerde enerjinin fazladan kazancı olmaz.
Basit Makineler Çeşitleri Konu Anlatımı
Makaralar
Sabit Makara; Sabit bir noktaya asılan ve dönerek cisimlerin hareketlerinde kolaylık sağlayan sistemdir. Makara taşınan yük ile hareket etmez. Sabit makarada taşınan yük ağırlığı işe eşit büyüklüğe sahip kuvvet uygulanmalıdır. Yani; Yük=P ve Kuvvet=F ise F=P olur. Yoldan ve kuvvetten kazanç sağlamazlar. Yük uygulalan kuvvetin tersi yöne doğru hareket eder. Bu nedenle iş kolaylığı sağlanır.
Hareketli Makara; Yük ile hareket eden makara sistemidir. Makara ağırlığının önemsiz olduğu bir durumda uygulanacak olan kuvvetin büyüklüğü yük ağırlığının yarısına eşit olur. Kuvvetten iki kat kazanç elde edilir. Yani; Yük=P ve Kuvvet=F ise F=P/2. Yükün 1 metre kadar yol alabilmesi için ipin 2 metre kadar çekilmesi gerekir. Yoldan kayıp olur. Kuvveten kazanç vardır, yoldan kayıp bu nedenle işten kazanç yoktur.
Kaldıraçlar; Bir çubuk ve çubuk çevresinde rahatlıkla dönebileceği bir destek noktasından meydana gelen basit makine sistemidir. Amaç; yükü, yükün ağırlığından daha az kuvvet uygulayarak kaldırmaktır. Kaldıraçlarda kuvvet uygulanan noktanın destek noktasına olan uzaklığı kuvvet kolu, yükün destek noktasına olan uzaklığı ise yük kolu olarak tanımlanır. Üç tür kaldıraç vardır;
Desteğin ortada olduğu kaldıraçlar; Kuvvetten kazanç vardır, yoldan kazanç yoktur. Kuvvet yönünü değiştirirler. Pense, tahteravalli, eşit kollu terazi, kerpeten, makas örnek olarak verilebilir.
Yükün ortada olduğu kaldıraçlar; Kuvvetten kazanç vardır, yoldan kazanç yoktur. Kuvvet yönünü değiştirmezler. El arabası, kürek ve ceviz kıracağı örnek olarak verilebilir.
Kuvvetin ortada olduğu kaldıraçlar; Kuvvetten kazanç yoktur, yoldan kazanç vardır. Kuvvet yönünü değiştirmezler. Cımbız, maşa ve tel zımba örnek olarak verilebilir.
Eğik Düzlem; Bir kalas veya levhanın bir ucundan yükün çıkarılacağı yüksek bir yere dayandırılması ile meydana gelen basit makine sistemidir. Hareketsiz basit makinedir. Amaç; kaldırılması zor olan cisimlerin belirli bir yüksekliğe kadar çıkarılmasıdır. Kuvveten kazanç sağlarken yoldan kayıp oluşmasına neden olan basit makine sistemidir. Kuvveten kazandırdığı oranda yoldan kayıp olur. İşten kazanç sağlamaz. Eğik düzlemde yükseklik (H) artarsa kuvvet kazancı azalır yol kazancı artar. Eğik düzlemde boy artarsa kuvvet kazancı artar ve yol kazancı azalır.
- F: Kuvvet
- P: Yük
- H: yükseklik
- L: boy
- Fxl = Pxh formülü kullanılarak eğik düzlem soruları çözülür.
Çıkrık; Dönme eksenleri aynı ve yarıçapları farklı olan iç içe geçmiş silindir sistemine çıkrık denir. Silindirlerde dönme yönü ve dönme sayısı eşit olur. Kuvvetten kazanç yoldan kayıp olur. Hem iş hem de enerjiden kazanç olmaz. Kıyma makinesi, kuyu, musluk, direksiyon, kahve değirmeni örnek olarak verilebilir.
- Çıkrık sorularının çözümü için kullanılacak formül;
- Kuvvet x kuvvet kolu = Yük x yük kolu
- F x R = P x r
Dişli Çarklar; Dişlinin çapı arttıkça diş sayısı daha fazla olur. Diş sayısı arttıkça tur sayısı da azalır. Fabrikalarda, bisikletlerde, saatte dişli çarklar kullanılır. Dişli çarkların sorularının çözümü için kullanılacak formül;
- N: tur sayısı
- R: dişlinin yarıçapı
- N1 x r1 = n2 x r2
Bunların yanı sıra diğer kullanılan basit makineler; kasnaklar, vida ve tekerlektir.
