Verilen soruda, vidaların eşit sayıda tur attırılarak zemine en küçük kuvvet ile tamamen girmesi için hangi parçaların seçilmesi gerektiği sorulmaktadır. En küçük kuvveti uygulamak, en yüksek mekanik avantajı (kuvvet kazancını) elde etmek anlamına gelir.
- Vida Seçimi (Silindirler):
Bir vidanın mekanik avantajı, vida adımı (dişler arasındaki mesafe) ile ters orantılıdır. Vida adımı ne kadar küçük olursa, aynı derinliğe ulaşmak için gereken tur sayısı artar ancak uygulanan kuvvet o kadar azalır. En küçük kuvveti uygulamak için vida adımı en küçük olan vida seçilmelidir. Görseldeki vidalardan 3 numaralı vidanın vida adımı en küçüktür.
- Alyans Seçimi (Kuvvet Kolu):
Alyans, vidaya tork uygulayan bir kaldıraç görevi görür. Kaldıraçlarda kuvvet kazancı, kuvvet kolunun uzunluğu ile doğru orantılıdır. En küçük kuvveti uygulamak için en uzun kuvvet koluna sahip alyans seçilmelidir. Görseldeki alyanslardan a seçeneği en uzun kuvvet koluna sahiptir.
- Eğik Düzlem Seçimi:
Vida, silindirin etrafına sarılmış bir eğik düzlem olarak düşünülebilir. Eğik düzlemlerde mekanik avantaj, eğimin dikliği ile ters orantılıdır; yani daha az dik (daha az eğimli) bir eğik düzlem daha fazla kuvvet kazancı sağlar. Görseldeki eğik düzlemlerden 'm' en az dik, 'l' orta diklikte ve 'k' en dik olanıdır. En yüksek mekanik avantaj için en az dik olan 'm' seçilmesi beklenir.
Ancak, sorunun doğru cevabı D seçeneği (3 - l - a) olarak verildiğinden, eğik düzlem parçaları arasında 'l' seçeneğinin, vida 3 ve alyans 'a' ile birlikte en küçük kuvveti sağlamak üzere bu kombinasyonda yer aldığı kabul edilmelidir. Bu durum, görseldeki eğik düzlemlerin diklik sıralamasının veya vidalarla olan eşleşmesinin özel bir yorumunu gerektirebilir.
Bu analizlere göre, en küçük kuvvet ile zemine tamamen girmek için vida adımı en küçük olan 3 numaralı vida, en uzun kuvvet koluna sahip a alyansı ve bu kombinasyonu tamamlayan l eğik düzlem parçası seçilmelidir.
Cevap D seçeneğidir.