Sorunun Çözümü
Kuvvetten kazanç sağlamak için, uygulanan kuvvetin (F) kaldırılan yükten (P) daha küçük olması gerekir (\(F < P\)). Bu durumu belirlemek için her bir kaldıraç sisteminde tork dengesini inceleyelim.
- (I) Şekli:
- Destek sol uçtadır.
- Yük P, destekten 1 birim uzaklıktadır.
- Kuvvet F1, destekten 3 birim uzaklıktadır.
- Denge koşulu: \(P \cdot 1 = F_1 \cdot 3\)
- Buradan \(F_1 = P/3\) bulunur.
- \(F_1 < P\) olduğu için, bu sistem kuvvetten kazanç sağlar.
- (II) Şekli:
- Destek ortadadır.
- Yük P, destekten 2 birim uzaklıktadır.
- Kuvvet F2, destekten 2 birim uzaklıktadır.
- Denge koşulu: \(P \cdot 2 = F_2 \cdot 2\)
- Buradan \(F_2 = P\) bulunur.
- \(F_2 = P\) olduğu için, bu sistem kuvvetten kazanç sağlamaz (veya kayıp da sağlamaz). Sadece kuvvetin yönünü değiştirir.
- (III) Şekli:
- Destek sağ uçtadır.
- Yük P, destekten 1 birim uzaklıktadır.
- Kuvvet F3, destekten 3 birim uzaklıktadır.
- Denge koşulu: \(P \cdot 1 = F_3 \cdot 3\)
- Buradan \(F_3 = P/3\) bulunur.
- \(F_3 < P\) olduğu için, bu sistem kuvvetten kazanç sağlar.
Sonuç olarak, (I) ve (III) şekillerindeki basit makineler kuvvetten kazanç sağlar.
Cevap C seçeneğidir.