KONU: Basit Makineler Hayatımızı Kolaylaştıran Makineler Günlük hayatımızda iş yapma kolaylığı sağlayan pek çok araç gereç kullanılmaktadır. Makineler Genel Olarak; Uygulanan kuvveti arttırabilir. Bir kuvvetin yönünü değiştirebilir. Bir işin yapılma hızını değiştirebilir. Bir enerji türünü, başka bir enerji türüne çevirebilir. Basit Makineler Kuvvet(Giriş Kuvveti) Yük İşlerimizde kolaylık sağlayan bir ya da iki parçadan meydana gelen araçlara basit makine denir. Basit makinelerle uygulanan kuvvetin büyüklüğünü ve yönünün değiştirerek iş yapma kolaylığı sağlanır. Kuvvet(Giriş Kuvveti) Kuvvet(Giriş Kuvveti) Basit makinelerde kuvvetten kazanç varsa yoldan aynı oranda kayıp vardır. Hiçbir makinede işten kazanç olmaz. Basit makinelerin kuvvet arttırıcı, yön değiştirici ve sürat değiştirici gibi bazı çeşitleri vardır. Yük(Çıkış Kuvveti) Maşa, cımbız, kürek kuvvet arttırıcı basit makineler Sabit makara, pencere kolu, terazi yön değiştirici basit makineler El matkabı, beyzbol sapası sürat değiştiren basit makinelerdir. Kaldıraçlar Destek noktası da denen sabit bir nokta etrafında dönebilen cisimlere kaldıraç denir. Kuvvet Destek Noktası Yandaki resimdeki çiviyi çıkarmak için hangi yönde kuvvet uygulanması gerekmektedir. Çiviyi çıkarmanın en kolay yolu 2 nolu yönde bir kuvvet uygulamaktır. Kuvvet Kolu Yük Kolu Yük Bisiklet vb araçlarda vites bulunur. Düşük viteste giderken uygulanan kuvvet büyüktür. Yüksek viteste giderken ise uygulanan kuvvet küçüktür. Kuvvet x Kuvvet Kolu = Yük x Yük Kolu Kuvvet Kolu 7.Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com Yük Kolu V Kuvvet kolunun uzunluğu, yük kolunun uzunluğundan ne kadar fazla ise kaldıracın kuvvet kazancıda o kadar büyüktür. II. tip kaldıraç: Kuvvet ortada ise I. durum II. durum Örnek: Tel zımba, maşa, cımbız örnek olarak verilebilir. III. tip kaldıraç: Yük ortada ise III. durum Bir işçi kayayı üç değişik biçimde kaldırmayı deniyor. Bu III durum için aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz. En fazla kuvveti I. durumda uygular. En az kuvveti III. Durumda uygular. Örnek: el arabası, ceviz kıracağı, gazoz açacağı, delgeçli zımba örnek olarak verilebilir. Sonuç olarak uygulanan kuvvet destek noktasından ne kadar uzakta ise o kadar azdır. Yük destek noktasına yakın ise uygulanacak kuvvet te az olur. Kuvvet Uygulanan kuvvet destek noktasına yakınsa ise o kadar büyüktür. Üç tip kaldıraç vardır. Yük I. tip kaldıraç: Destek noktası ortada Destek Noktası Yük Kuvvet Destek Noktası Örnek: Tahterevalli, terazi, makas, pense, kriko, çift taraflı kaldıraç örnek olarak verilebilir. 7. Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com KONU: Basit Makineler 2- Hareketli Makara Hem kendi çevresinde dönebilen hem de yüke bağlı olduğu için yükle beraber hareket edebilen makaradır. Destek Noktası Kuvvet Kuvvet Yandaki hareketli makarada kuvvet yükün yarısı kadardır. Yük= 2.Kuvvet Yük Buna göre kuvvetten 2 kat kazanç vardır. Bu durumda da yoldan 2 kat kayıp vardır. Yükün 1 m yükselebilmesi için ipin 2 metre çekilmesi gerekmektedir. Makaralar Makaralardan bazıları kuvvetten kazanç sağlarken bazıları kuvvetin yönünü değiştirmek için kullanılır. 1-Sabit Makara Yük Kendi çevresinde dönebilen yer değiştirme hareketi yapmayan makaradır. Ağır yükleri kaldırmak için makara gruplarından faydalanılır. 5N 5N 5N 5N Sabit Makara 5N 10 N 10 N 20 N Kuvvet Yük Sabit makarada yükün ağırlığı uygulanan kuvvetin büyüklüğüne eşittir. Yük = Kuvvet İp 1 metre çekilirse yük de 1 m yükselir. Yani kuvvetten kazanç yoktur. Sabit makara kuvvetin yönünü değiştirmek için kullanılır. Sabit makaranın ağırlığı kuvvetin değerini değiştirmez. 7.Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com V Eğik düzlemin boyunu değiştirmeden yüksekliği arttırırsak uygulanan kuvvet te o kadar artar. Eğik düzlemin dikliği (yüksekliği) arttıkça kuvvetten kazanç azalır. Diklik azaldıkça kuvvetten kazanç artar. Vida 10 N 10 N 15 N bir silindir etrafına sarılı eğik düzlem şeklinde oluşan basit bir makinedir. İki ya da daha fazla parçayı birbirine tutturmaya yarar. 10 N 15 N Bir vidanın adımı iki diş arasındaki mesafedir. Vida bir tur döndüğünde bir vida adımı kadar ilerler. 30 N 30 N Dişliler Eğik Düzlem Bir eksen etrafında dönebilen silindir şeklindeki çarklardır. 1.İşçi Aynı merkezli dişliler Aynı merkezli dişlilerde; 2.İşçi Dönme yönleri aynıdır. Dönme sayıları da aynıdır. Aynı ağırlıktaki varili yukarıdaki işçilerden hangisi daha kolay yukarı çıkarır. Tabii ki 1. İşçi, çünkü 2. İşçiye göre daha az kuvvet uygulamaktadır. Farklı Merkezli Dişliler Farklı merkezli dişlilerde; Dönme yönleri zıttır. Diş sayısı fazla olan az, diş sayısı çok olan fazla döner. Kuvvet Yükseklik Eğik düzlemin boyu arttıkça cisme uygulanan kuvvette o kadar azalır. (yükseklik sabit kalmak şartıyla) 7. Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com KONU: Basit Makineler Aynı yönlü bağlı dişliler Bisiklet, tekerlek, dişli, kaldıraç, çıkrık gibi birçok parçadan oluşan bileşik bir makinedir. Farklı tip basit makineler Dönüş yönleri aynıdır. Büyük dişli 1 tur döndüğünde küçük dişli 1 turdan fazla döner. Çapraz bağlı dişliler Kasnaklar Dönüş yönleri zıttır. Büyük dişli 1 tur attığında küçük dişli 1 turdan fazla döner. Dönme sayısı yarıçap ile ters orantılı olarak değişir. Dönme sayısı diş sayısı ile ters orantılı olarak değişir. Çıkrık Bileşik Makineler İki ya da daha fazla basit makinenin birlikte kullanılması ile elde edilen düzenektir. El arabası, eğik düzlem, kaldıraç ve tekerlekten oluşan bir bileşik makinedir. Balta ve Kama Tekerlek 7.Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com V Soru: 2009 SBS Soru: Çözüm: A, C ve D seçeneğinde yatay konumda denge sağlanır. Ancak B seçeneğinde denge sağlanamaz. Kaldıraç yük tarafına doğru yatar. Doğru cevap B seçeneği… Çözüm: Soru: B, C ve D seçeneklerinde uygulanan kuvvetin yönü ile yüke iletilen kuvvetin yünü aynı olur. A şıkkında ise uygulanan kuvvet aşağı yönde, K cismine iletilen kuvvetin yönü ise yukarı yönlü olur. Bu durumda da uygulanan kuvvet K cismine zıt yönde iletilmiş olur. Doğru cevap A seçeneğidir. Soru: Çözüm: Eğik düzlemin boyunun en büyük olduğu seçenekler A ve C seçenekleridir. O zaman eğik düzlemin dikliğine yani yüksekliğine bakalım. Yüksekliği az olan C seçeneği olduğunda daha az kuvvet C seçeneğinde uygulanmalıdır. Doğru cevap C seçeneğidir. 7. Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com KONU: Basit Makineler Çözüm: A, B ve C seçenekleri doğrudur. D seçeneği yanlıştır. Çünkü yükü kaldırabilecek en küçük kuvvet F dir. K cisminin üzerine yük konulduğunda uygulanan kuvvetin artırılması gerekir, bir de I yönüne destek kaydırılırsa yine kuvvetin arttırılması gerekir. Bu iki beraber yapıldığında F kuvveti yükü kaldıramaz. Kaldırabilir dediği için D seçeneği yanlıştır. Çözüm: Diş sayısı ile dönme sayısı ters orantılı olduğundan 5 dişli 3 tur dönerse 15 dişli 1 tur döner. O halde L dişlisi 1 tur döner. L ile M aynı merkezli olduğundan dönme sayıları da aynıdır. M ve N nin yarıçapları aynı olduğundan dönme sayıları da aynı olacaktır. N de 1 tur dönecektir. Dönme yönleri ise Soru: Doğru cevap B seçeneği olacaktır. Soru: Çözüm: En fazla kuvvet C ve D seçeneklerinde uygulanacaktır. A ve B seçenekleri incelendiğinde A’da kaldıracın boyunun daha büyük olduğu görülmektedir. Kaldıracın boyu arttığında uygulanması gereken kuvvet azalacaktır. O halde en az kuvvet A seçeneğinde uygulanacaktır. Soru: Çözüm: En dik ve eğik düzlemin boyu en kısa olan D seçeneğindeki eğik düzlemdir. O halde en büyük kuvvet te bu seçenekte uygulanması gereklidir. Doğru cevap D seçeneğidir. 7.Sınıf Fen ve Teknoloji www.sbsfenci.com