Verilen sistemde bir hareketli makara ve bir sabit makara bulunmaktadır. Yük, hareketli makaraya asılıdır.
- Yük (G): 30 N
- Uygulanan Kuvvet (F): Dinamometre 20 N gösterdiğine göre, ipteki gerilme kuvveti 20 N'dir.
Hareketli makaranın dengesini inceleyelim:
Hareketli makarayı yukarı doğru çeken iki ip kolu vardır. Her bir ip kolundaki gerilme kuvveti, dinamometrenin gösterdiği değere eşittir (20 N).
Hareketli makarayı aşağı doğru çeken kuvvetler ise yükün ağırlığı (30 N) ve makaranın kendi ağırlığıdır ($P_m$).
Denge durumunda, yukarı çeken kuvvetler aşağı çeken kuvvetlere eşit olmalıdır:
$$2 \times F = G + P_m$$
Verilen değerleri yerine koyalım:
$$2 \times 20 \, N = 30 \, N + P_m$$
$$40 \, N = 30 \, N + P_m$$
$$P_m = 40 \, N - 30 \, N$$
$$P_m = 10 \, N$$
Bu durumda, hareketli makaranın ağırlığı 10 N'dir. Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Makara ağırlığı vardır. Hesaplamalarımıza göre hareketli makaranın ağırlığı 10 N'dir. Bu ifade doğrudur.
- B) Kuvvetten kazanç yoktur. Kuvvet kazancı = Yük / Kuvvet = 30 N / 20 N = 1.5. Kuvvet kazancı 1'den büyük olduğu için kuvvetten kazanç vardır. Bu ifade yanlıştır.
- C) İş kazancı sağlanmıştır. Hiçbir basit makinede işten kazanç sağlanmaz. İş ya korunur ya da sürtünme nedeniyle kayıp yaşanır. Bu ifade yanlıştır.
- D) İki hareketli makara kullanılmıştır. Şekilde bir sabit makara (üstteki) ve bir hareketli makara (alttaki) kullanılmıştır. Bu ifade yanlıştır.
Cevap A seçeneğidir.