🎓 8. Sınıf Basit Makineler Ünite Değerlendirme Test 2 - Ders Notu ve İpuçları

Bu ders notu, 8. sınıf Basit Makineler ünitesindeki temel kavramları, farklı basit makine türlerini ve bu makinelerin çalışma prensiplerini kapsamaktadır. Testteki sorular, basit makinelerin tanımı, kuvvet kazancı, iş ve enerji ilişkisi, kaldıraçlar, makaralar, palangalar, eğik düzlem ve vidalar gibi konulara odaklanmaktadır. Bu notlar, sınav öncesi son tekrarınızı yapmanız ve konuyu pekiştirmeniz için hazırlanmıştır. 🚀

Basit Makineler Nedir ve Ne İşe Yarar?

• Basit makineler, genellikle tek bir kuvvet türü kullanarak iş yapma kolaylığı sağlayan araçlardır.
• Temel amaçları, uygulanan kuvvetin yönünü, büyüklüğünü veya işin yapılma hızını değiştirmektir.
• Basit makineler, işten ve enerjiden kazanç sağlamazlar. Bir basit makinede yapılan iş miktarı (giriş işi), sistem ideal (sürtünmesiz) ise alınan iş miktarına (çıkış işi) eşittir.

• 💡 İpucu: "İş kolaylığı sağlamak" ile "işten kazanç sağlamak" farklı şeylerdir. Basit makineler işi kolaylaştırır ama işin miktarını azaltmaz.

Kuvvet Kazancı ve Yol Kaybı

• Kuvvet Kazancı: Bir basit makinenin, uygulanan kuvvetten daha büyük bir yükü dengeleme veya kaldırma yeteneğidir.
• Kuvvet Kazancı = \(\frac{\text{Yük}}{\text{Kuvvet}}\) veya Kuvvet Kazancı = \(\frac{\text{Kuvvet Kolu}}{\text{Yük Kolu}}\) formülüyle hesaplanır.
• Eğer kuvvet kazancı 1'den büyükse, kuvvetten kazanç sağlanmış, aynı oranda yoldan kayıp yaşanmıştır.
• Eğer kuvvet kazancı 1'den küçükse, kuvvetten kayıp yaşanmış, aynı oranda yoldan kazanç sağlanmıştır. (Örnek: Cımbız, maşa)
• Eğer kuvvet kazancı 1'e eşitse, ne kuvvetten ne de yoldan kazanç veya kayıp yoktur; sadece kuvvetin yönü değişmiştir. (Örnek: Sabit makara)

• ⚠️ Dikkat: Hiçbir basit makine aynı anda hem kuvvetten hem de yoldan kazanç sağlayamaz. Biri varsa diğeri kayıptır. İşten veya enerjiden kazanç kesinlikle sağlanamaz.

Kaldıraçlar

• Kaldıraçlar, bir destek noktası etrafında dönebilen çubuklardır. Denge şartı, tork prensibine dayanır.
• Denge Şartı: Yük x Yük Kolu = Kuvvet x Kuvvet Kolu
• Kaldıraç Tipleri:
  • 1. Tip Kaldıraçlar (Desteğin Ortada Olduğu): Destek noktası, yük ile kuvvet arasındadır.
    • Örnekler: Tahterevalli, eşit kollu terazi, pense, makas.
    • Kuvvet kazancı duruma göre değişir: Kuvvet kolu yük kolundan uzunsa kuvvetten kazanç, kısaysa kayıp, eşitse ne kazanç ne kayıp vardır.
  • 2. Tip Kaldıraçlar (Yükün Ortada Olduğu): Yük, destek noktası ile kuvvet arasındadır.
    • Örnekler: El arabası, ceviz kıracağı, gazoz açacağı.
    • Bu tip kaldıraçlarda kuvvet kolu her zaman yük kolundan uzun olduğu için her zaman kuvvetten kazanç sağlanır.
  • 3. Tip Kaldıraçlar (Kuvvetin Ortada Olduğu): Kuvvet, destek noktası ile yük arasındadır.
    • Örnekler: Cımbız, maşa, olta, kürek.
    • Bu tip kaldıraçlarda kuvvet kolu her zaman yük kolundan kısa olduğu için her zaman kuvvetten kayıp (yoldan kazanç) sağlanır.

• 💡 İpucu: Bir kaldıraçta kuvvet kazancı olup olmadığını anlamak için, destek noktasına olan uzaklıkları (kolları) karşılaştırın. Kuvvet kolu ne kadar uzunsa, kuvvet kazancı o kadar fazladır.

Makaralar ve Palangalar

• Sabit Makara:
  • Sadece kuvvetin yönünü değiştirir.
  • Kuvvet kazancı yoktur (Uygulanan Kuvvet = Yükün Ağırlığı).
  • Örnekler: Bayrak direkleri, inşaat vinçleri.
• Hareketli Makara:
  • Kuvvetten kazanç sağlar (Uygulanan Kuvvet = Yükün Ağırlığı / 2).
  • Yoldan kayıp vardır (Yükü h kadar yükseltmek için ipi 2h kadar çekmek gerekir).
  • Örnekler: İnşaatlarda ağır yükleri kaldırmak.
• Palangalar:
  • Sabit ve hareketli makaraların bir araya gelmesiyle oluşan sistemlerdir.
  • Kuvvet kazancı, yükü taşıyan ip sayısına (n) bağlıdır. Kuvvet Kazancı = \(\frac{\text{Yük}}{\text{Kuvvet}}\) = n.

  • ⚠️ Dikkat: Yükü taşıyan ip sayısını (n) belirlerken, kuvvetin uygulandığı ip kolunu da saymayı unutmayın. İp gerilimlerini dikkatlice takip etmek, palanga sorularını çözmenin en güvenilir yoludur. Her bir ipin gerilimi aynıdır ve makaraların ağırlıkları genellikle ihmal edilir.

Eğik Düzlem

• Yükleri daha az kuvvetle yukarı taşımak için kullanılan basit bir makinedir.
• Kuvvet Kazancı = Eğik Düzlemin Uzunluğu (L) / Yüksekliği (h). Formülü: \(\frac{\text{L}}{\text{h}}\).
• Eğik düzlemin uzunluğu (L) her zaman yüksekliğinden (h) büyük olduğu için her zaman kuvvetten kazanç sağlar.
• Yoldan kayıp vardır; yükü h kadar yükseltmek için L kadar yol almak gerekir.
• Eğim arttıkça (yükseklik/uzunluk oranı arttıkça), kuvvet kazancı azalır ve uygulanan kuvvet artar. Eğim azaldıkça kuvvet kazancı artar.

• Örnekler: Rampalar, dağ yolları, baltanın keskin ucu.

• 💡 İpucu: Eğik düzlemde sürtünme ihmal edilirse, yapılan iş (Kuvvet x Yol) yükü doğrudan kaldırmakla yapılan işe (Yük x Yükseklik) eşittir.

Vidalar

• Vida, eğik düzlemin bir silindir etrafına sarılmasıyla oluşan basit bir makinedir.
• Vida Adımı (a): Vidanın bir tam tur döndüğünde zeminde ilerlediği mesafedir. Vidanın dişleri arasındaki mesafeyi ifade eder.
• Kuvvet Kazancı = Vidanın Çevrilme Çevresi / Vida Adımı. Formülü: \(\frac{\text{2\(\pi\)r}}{\text{a}}\) (r: kuvvetin uygulandığı kolun yarıçapı).
• Vida adımı küçüldükçe, vidanın zeminde ilerlemesi zorlaşır (daha az ilerler) ancak kuvvet kazancı artar.
• Vida adımı büyüdükçe, vidanın zeminde ilerlemesi kolaylaşır (daha çok ilerler) ancak kuvvet kazancı azalır.
• İlerleme Miktarı: Vida adımı (a) x Tur sayısı.

• Örnekler: Vida, cıvata, şişe kapağı, kriko.

Bileşik Makineler

• Birden fazla basit makinenin bir araya gelerek oluşturduğu sistemlere bileşik makine denir.
• Bileşik makineler de basit makineler gibi işten veya enerjiden kazanç sağlamazlar, sadece iş kolaylığı sunarlar.

• Örnekler: Bisiklet (kaldıraçlar, dişliler, tekerlek ve aks), makas (iki kaldıraç), kumpas.

Bu ders notları, basit makineler ünitesindeki temel prensipleri ve farklı basit makine türlerinin özelliklerini anlamanıza yardımcı olacaktır. Bol şans! ✨