Sorunun Çözümü
Bu soruyu çözmek için sürtünmesiz makaraların temel prensibini anlamamız gerekir.
- Sürtünmesiz Makara Prensibi: Sürtünmesiz bir makarada, ipin her noktasındaki gerilme kuvveti aynıdır. Bu, makaranın üzerinden geçen ipin bir ucuna uygulanan kuvvetin, diğer uçtaki yüke eşit olacağı anlamına gelir.
- Şekildeki sistemde, P yükü ipin bir ucuna bağlıdır. Bu durumda, ipteki gerilme kuvveti P yükünün ağırlığına eşittir.
- F1, F2 ve F3 kuvvetleri, ipin diğer ucuna farklı açılardan uygulanan kuvvetlerdir. Ancak, bu kuvvetler ipi çekerek P yükünü dengelediği için, ipteki gerilme kuvvetine eşit olmak zorundadırlar.
- Dolayısıyla, P yükünü dengelemek için uygulanan her bir kuvvetin (F1, F2, F3) büyüklüğü, P yükünün ağırlığına eşit olacaktır. Açının değişmesi, kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez, sadece uygulama yönünü değiştirir.
- Matematiksel olarak ifade edersek:
- \(F_1 = P\)
- \(F_2 = P\)
- \(F_3 = P\)
- Bu durumda, \(F_1\), \(F_2\) ve \(F_3\) kuvvetleri birbirine eşittir. Yani, \(F_1 = F_2 = F_3\).
Cevap D seçeneğidir.