🎓 11. Sınıf
📚 11. Sınıf Fizik
💡 11. Sınıf Fizik: Tork ve Basit Makineler Çözümlü Örnekler
11. Sınıf Fizik: Tork ve Basit Makineler Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Torkun Temelleri: Bir kapı koluna menteşeden \( 0,5 \) metre uzaklıkta \( 20 \) Newton büyüklüğünde bir kuvvet dik olarak uygulanıyor. Bu durumda kapı koluna uygulanan tork kaç \( N \cdot m \) olur? 🚪
Çözüm:
- Verilenler: Kuvvet \( F = 20 \) N, uzaklık \( d = 0,5 \) m.
- Formül: Tork \( \tau = F \cdot d \).
- İşlem: \( \tau = 20 \cdot 0,5 = 10 \) \( N \cdot m \).
- Sonuç: Kapı koluna uygulanan tork \( 10 \) \( N \cdot m \) değerindedir. ✅
Örnek 2:
Denge Şartı: Eşit bölmeli ve ağırlıksız bir çubuk, bir destek noktası üzerinde dengededir. Çubuğun sol tarafında destekten \( 2 \) birim uzaklıkta \( 10 \) N'luk bir yük, sağ tarafında ise destekten \( 4 \) birim uzaklıkta \( F \) kuvveti bulunmaktadır. \( F \) kuvveti kaç Newton olmalıdır? ⚖️
Çözüm:
- Denge Şartı: Saat yönündeki tork, saat yönünün tersindeki torka eşit olmalıdır.
- Denklem: \( 10 \cdot 2 = F \cdot 4 \).
- İşlem: \( 20 = 4 \cdot F \) buradan \( F = 5 \) N bulunur.
- Sonuç: Sistemin dengede kalması için \( F = 5 \) Newton olmalıdır. 💡
Örnek 3:
İngiliz Anahtarı: Bir somunu sıkıştırmak için kullanılan İngiliz anahtarının kolu uzadıkça somuna uygulanan tork nasıl değişir? 🔧
Çözüm:
- Açıklama: Tork formülü \( \tau = F \cdot d \) şeklindedir.
- Analiz: Uygulanan kuvvet \( F \) sabit tutulduğunda, kol uzunluğu \( d \) arttıkça tork değeri artar.
- Sonuç: Daha uzun bir anahtar kolu, aynı kuvvetle daha büyük bir tork etkisi yaratarak somunun daha kolay dönmesini sağlar. 📌
Örnek 4:
Basit Makineler - Kaldıraç: Bir desteğin ortada olduğu kaldıraçta, yük kolu \( 1 \) metre ve kuvvet kolu \( 3 \) metredir. \( 60 \) N ağırlığındaki bir yükü dengelemek için kaç Newton kuvvet uygulanmalıdır? 🏗️
Çözüm:
- Prensip: Yük çarpı yük kolu = Kuvvet çarpı kuvvet kolu.
- Denklem: \( 60 \cdot 1 = F \cdot 3 \).
- İşlem: \( 60 = 3 \cdot F \) ise \( F = 20 \) N.
- Sonuç: \( 20 \) Newtonluk bir kuvvet yeterlidir. ✅
Örnek 5:
PISA Tarzı Soru: Bir bisikletin pedal mekanizması bir basit makinedir. Pedala uygulanan kuvvet, dişli çarkı döndürerek arka tekerleği hareket ettirir. Eğer pedal kolu uzatılırsa, bisikletin yokuş çıkış performansı nasıl etkilenir? 🚲
Çözüm:
- Mekanizma: Pedal kolu bir kuvvet koludur.
- Etki: Kol uzadığında, aynı kuvvetle daha büyük bir tork üretilir.
- Sonuç: Yokuş çıkarken tekerleğe iletilen döndürme kuvveti (tork) artacağı için bisiklet daha rahat hareket eder. 💡
Örnek 6:
Sabit Makaralar: Bir sabit makara sisteminde \( 50 \) N ağırlığındaki bir yükü yukarı kaldırmak için kaç Newtonluk kuvvet uygulanmalıdır? (Sürtünmeler önemsizdir.) ⚙️
Çözüm:
- Kural: Sabit makaralar kuvvetten kazanç sağlamaz, sadece yön değiştirir.
- Analiz: Kuvvet, yüke eşittir.
- İşlem: \( F = P = 50 \) N.
- Sonuç: \( 50 \) Newtonluk kuvvet uygulanmalıdır. ✅
Örnek 7:
Bileşke Tork: Bir çubuğa aynı noktadan, biri yatay \( 10 \) N, diğeri düşey \( 10 \) N olacak şekilde iki kuvvet uygulanıyor. Çubuğun dönme noktasına uzaklığı \( 2 \) metredir. Toplam tork kaç \( N \cdot m \) olur? 📐
Çözüm:
- Kural: Tork vektörel bir büyüklüktür.
- İşlem: Yatay kuvvet dönme noktası doğrultusunda olduğu için torku sıfırdır.
- Hesap: Sadece düşey kuvvet tork oluşturur: \( \tau = 10 \cdot 2 = 20 \) \( N \cdot m \).
- Sonuç: Toplam tork \( 20 \) \( N \cdot m \) olur. 📌
Örnek 8:
Eğik Düzlem: \( 100 \) N ağırlığındaki bir cisim, yüksekliği \( 2 \) metre ve uzunluğu \( 5 \) metre olan bir eğik düzlemde sürtünmesiz ortamda dengelenmiştir. Uygulanan kuvvet \( F \) kaç Newtondur? 🎢
Çözüm:
- Formül: \( F \cdot L = P \cdot h \) (L: uzunluk, h: yükseklik).
- Denklem: \( F \cdot 5 = 100 \cdot 2 \).
- İşlem: \( 5 \cdot F = 200 \) buradan \( F = 40 \) N.
- Sonuç: Uygulanması gereken kuvvet \( 40 \) Newtondur. ✅
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/11-sinif-fizik-tork-ve-basit-makineler/sorular