Üzerinde bir ipin dolanabileceği bir oluk bulunan , merkezinden geçen eksen etrafında serbestçe dönebilen tekerlek şeklindeki düzeneklere makara adı verilir . Makaralar , sabit makaralar ve hareketli makaralar olmak üzere ikiye ayrılır . Sabit makaralar kuvvetin yönünü değiştirebilirler . Hareketli makaralar kuvvetin büyüklüğünü değiştirebilirler .
1- SABİT MAKARALAR
Bir yere tutturulmak suretiyle kullanılan makaralardır . Temel kullanım amacı kuvvetin yönünü değiştirmektir . İdeal bir sabit makarada ( sürtünmenin yok sayıldığı ) ne kadar giriş kuvveti uygulanırsa o kadar çıkış kuvveti elde edilir . Bu tip makaralarda yoldan veya kuvvetten kazanç yoktur .
NOT
* Sabit makaralarda ; kuvvet kazancı yoktur , yol kazancı yoktur ve sadece kuvvetin yönünü değiştirirler .
* Sabit makaralarda uygulanan kuvvet , yükün ağırlığına eşittir .
Örneğin ;
Yükü 50 metre yukarı çıkarmak için ip 50 metre aşağıya çekilir.
2- HAREKETLİ MAKARALAR
Yük ile birlikte hareket edebilen makaralardır . Ağırlığın yarısı tavana yarısı da kuvvete gider bu yüzden hareketli makaralarda kuvvetten 2 kat kazanç vardır . Hareketli makaralarda 2 kat yol kaybı vardır .
NOT
* Kuvvetten iki kat kazanç sağlar .
* Yoldan iki kat kayba neden olur .
* Hareketli makaralarla kuvvetten kazanç sağlandığı için yoldan da kayıp vardır .
Örneğin ;
Hareketli makaralarda yükü 50 metre yukarı kaldırmak için ipin 100 metre çekilmesi gerekir .
Etiket: lgs fen bilimleri
Palangalar ( Bileşik Makaralar )
Bazen tek bir makarayla istediğimiz kuvvet kazancını elde edemeyiz . Bu durumda sabit ve hareketli makaraları birleştirerek bir makara sistemi oluşturabiliriz . Bu sistemlere bileşik makaralar yani palanga denir .
NOT
* Bileşik makaralarda kuvvetten kazancı sistemdeki hareketi makaraların sayısı belirler .
* Her hareketli makara kuvvetten iki kat kazanç sağlar.
Örneğin ;
3 hareketli makara kullanıyorsak 2.2.2 = 8 kat kazanç sağlarız . Bu yoldan da 8 kat kayıp olacağı anlamına gelmektedir .
Katıların Basıncı
BASINCIN ETKİLENDİĞİ ETKENLER
1- Basınç , ağırlıkla (kuvvet) doğru orantılıdır. Kuvvet arttıkça basınçta artar.
Örneğin ;
Bir tahtanın yere yaptığı basınç azken üst üste iki tahtanın yaptığı basınç daha fazladır .
2- Yüzey alanı ile ters orantılıdır . Kuvvet aynı kalmak şartıyla yüzey alanı arttıkça basınç azalır.
Örneğin ;
Bir iğne ucu sivri iken daha iyi batar , ucu körelmiş bir iğne zor batar .
NOT
Katılar üzerine uygulanan kuvveti aynen iletir , fakat basınç aynen iletimez . Basınç yüzeyle ters orantılıdır .
* Basınç = Kuvvet / Yüzey Alanı formülü ile bulunur .
* N / 1m2 = 1 Pa (Pascal) dır . Pa (Pascal) basınç birimidir.
Sıvıların Basıncı
Sıvılar akışkandır . Bu nedenle sıvılar temas ettikleri yüzeye basınç uygular .
SIVILARIN BASINCI NELERE BAĞLIDIR ;
1- Sıvının derinliğine bağlıdır .
Sıvının derinliği arttıkça yaptığı basınçta artar .
2- Sıvının yoğunluğuna (cinsine) bağlıdır .
Sıvının yoğunluğu arttıkça basıncı da artar .
NOT
Sıvı basıncı kabın şekline ve sıvının miktarına bağlı değildir .
Basit Makineler
Günlük hayatta iş yapılmasını kolaylaştıran , kuvvetin yön ve büyüklüğünü değiştiren , çok az parçadan oluşan ve tek bir kuvvet çeşidini kullanan araçlara basit makineler denir . 2 ya da daha fazla basit makine kullanılarak yapılan makinelere bileşik makine denir .
Bütün basit makineler için geçerli kural :
” Kuvvet x Kuvvet Kolu = Yük x Yük Kolu ”
BASİT MAKİNELERİN ÖZELLİKLERİ ;
* İş kolaylığı sağlarlar .
* Basit makineler tek bir kuvvet çeşidini kullanır . Basit makineye uygulanan kuvvete giriş kuvveti , basit makineden elde edilen kuvvete çıkış kuvveti denir . Makineye giriş kuvveti uygulandığında makineden çıkış kuvveti elde edilir .
* Basit makineler kuvvetin yönünü , doğrultusunu ve büyüklüğünü değiştirebilirler .
* Bir basit makinede kuvvetten ne kadar kazanç varsa , yoldan da aynı oranda kayıp vardır . Kuvvetten de ne kadar kayıp varsa , yoldan da aynı oranda kazanç vardır .
* Basit makinelerde hiçbir zaman yapılan işten ya da harcanan enerjiden kazanç sağlanmaz . Sadece üzerine uygulanan kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü değiştirerek işin yapılma hızını değiştirir , iş yapma kolaylığı sağlar .
* Basit makinelere aktarılan bir enerji türü , başka bir enerji türüne dönüştürülebilir .
Dişli Çarklar
Dönme yönünü , dönme sayısını , dönme hızını değiştiren , kuvvetin ve hareketin iletilmesini ve aktarılmasını sağlayan basit makinelerdir . Dişli çarklar birçok alanlarda kullanılmaktadır .
Örneğin ; fabrikalarda makinelerde , arabaların viteslerinde , saatlerde , değirmenlerde , su motorlarında , mikserlerde , asansörlerde , matkaplarda ve bisikletlerde kullanılmaktadır.
NOT
* Merkezleri farklı dişli çarklarda dönüş sayıları yarıçapları ve diş sayıları ile ters orantılıdır .
* Merkezleri aynı olan dişli çarklarda dönüş yönleri ve dönüş sayıları eşittir .
Çıkrık Nedir ?
Sabit bir dönme ekseni etrafında serbestçe dönebilen silindir seklindeki cismin oluşturduğu basit makineye çıkrık denir.
Kuvvetten kazanç , yoldan kayıp sağlar .
Kuvvet kazancının büyük olması için kuvvet kolunun yani çıkrık kolunun uzun olması gerekir .
Örneğin ;
* Kuyudan su çekme
* İp eğirmek
* Tornavida
* Direksiyon
* İngiliz anahtarı
* Anahtar
* Vana
Kaldıraçlar
Sabit bir nokta etrafında serbestçe dönebilen sistemlere kaldıraç denir. Kuvvet kolu ne kadar uzunsa kuvvet kazancı o kadar fazla olur ve yükü kaldırmak için daha az kuvvet uygulanır . Kaldıraçlar , desteğin , yükün ve uygulanan kuvvetin bulunduğu yere göre 3 çeşittir .
1 – Tip kaldıraç ( kuvvet ortada ) Tek taraflı kaldıraç
Yük kolu kuvvet kolundan büyük olduğu için , kuvvetten kayıp , aynı oranda yoldan kazanç vardır . Bu tip kaldıraçlar da asla kuvvet kazancı yoktur . İş kolaylığı sağlamak için kullanılırlar .
2 – Tip kaldıraç ( yük ortada ) Tek taraflı kaldıraç
Bu tip kaldıraçlar da her zaman kuvvet kazancı vardır . Ağır yükleri daha küçük kuvvetlerle kaldırmak için kullanılabilir . Kuvvetten kazanç , aynı oranda yoldan kayıp vardır .
Örneğin ;
* Fındık kıracağı
* Ceviz kıracağı
* El arabası
* Menteşeli kapılar
* Gazoz açacağı
3 – Tip kaldıraç ( destek arada ) Çift taraflı kaldıraç
Bu tip kaldıraçlar da destek kuvvetten ne kadar uzak olursa ya da yüke ne kadar yakın olursa yükü kaldırmak için o kadar az kuvvet uygularız . Az kuvvetle çok iş yapmış oluruz .
Örneğin ;
* Makas
* Pense
* Kerpeten
* Tahterevalli
* Keser ( çivi çekilirken )
* Eşit kollu terazi
* Kayık küreği
* Tırnak makası
Açık Hava Basıncı Nelere Bağlıdır
* Yerden yukarı çıkıldıkça açık hava basıncı azalır .
* Yüksek dağlara çıkıldığında havanın yoğunluğu azalır , bu nedenle basınçta azalır .
Gazların Basıncı
* Gazlar da sıvı basıncına benzer şekilde yüzeye bir basınç uygularlar .
* Gazlar bulundukları kabın tamamını doldurur , bu nedenle içinde bulundukları kabın her tarafına basınç uygularlar .
* Gazlar da sıvılar gibi akışkandır .
* Gazlar içerisinde bulunan cisimlere basınç uygularlar .
* Atmosferin üzerimize uyguladığı basınca acık hava basıncı denir .
* Açık hava basıncını bulan bilim insanı Toriçelli ’ dir .
* Deniz seviyesinde 0 °C de açık hava basıncını 76 cm – Hg
(Cıva) ölçmüştür .