8. Sınıf Basit Makineler Ünite Değerlendirme Test 10

Soru 9 / 13
Sorunun Çözümü

Verilen bileşik makine düzeneğini adım adım inceleyerek F kuvvetinin büyüklüğünü etkileyen faktörleri belirleyelim:

  • 1. Eğik Düzlem: Yükü eğik düzlem üzerinde yukarı çekmek için gereken kuvvet, sürtünmeler ihmal edildiğinde, yükün ağırlığının eğim açısının sinüsü ile çarpımına eşittir. Bu kuvvet, ipteki gerilme $T_1$'i oluşturur.
    $T_1 = G_{yük} \sin\alpha$
  • 2. Sol Hareketli Makara Sistemi: Eğik düzlemden gelen $T_1$ gerilimi, bir sabit ve bir hareketli makara içeren sistemle kaldıraca aktarılır. Hareketli makara, ipteki gerilimi ikiye böldüğü için kaldıracın K noktasına etki eden kuvvet $F_K$ olur.
    $F_K = T_1 / 2 = (G_{yük} \sin\alpha) / 2$
  • 3. Kaldıraç: Destek N noktasında iken, kaldıraç dengede olduğundan tork denklemi yazılır. K noktasındaki $F_K$ kuvveti ile N noktasına olan uzaklık $d_{KN}$'nin çarpımı, S noktasındaki $F_S$ kuvveti ile N noktasına olan uzaklık $d_{SN}$'nin çarpımına eşittir.
    $F_K \times d_{KN} = F_S \times d_{SN} \implies F_S = F_K \times (d_{KN} / d_{SN})$
  • 4. Sağ Hareketli Makara Sistemi: Kaldıraçtan gelen $F_S$ kuvveti, benzer şekilde bir sabit ve bir hareketli makara içeren sistemle çıkrığa aktarılır. Hareketli makara, kuvveti ikiye böldüğü için çıkrığa etki eden kuvvet $F_{çıkrık}$ olur.
    $F_{çıkrık} = F_S / 2$
  • 5. Çıkrık: Çıkrıkta, uygulanan F kuvveti ile kolun yarıçapı R'nin çarpımı, çıkrığa etki eden $F_{çıkrık}$ kuvveti ile silindirin yarıçapı r'nin çarpımına eşittir.
    $F \times R = F_{çıkrık} \times r \implies F = F_{çıkrık} \times (r / R)$

Tüm bu denklemleri birleştirirsek, F kuvveti için genel bir ifade elde ederiz:

$F = \frac{G_{yük} \sin\alpha}{4} \times \frac{d_{KN}}{d_{SN}} \times \frac{r}{R}$

Şimdi seçenekleri bu formüle göre değerlendirelim:

  • A) R kolunun boyu uzatılırsa artar.
    F kuvveti R ile ters orantılıdır. R artarsa F azalır. Bu ifade yanlıştır.
  • B) Destek M noktasına kaydırılırsa azalır.
    Destek N noktasından M noktasına kaydırıldığında, K noktasından desteğe olan uzaklık ($d_{KN}$) azalır (K-N arası 3 birim iken K-M arası 2 birim olur). S noktasından desteğe olan uzaklık ($d_{SN}$) ise artar (S-N arası 2 birim iken S-M arası 3 birim olur). Bu durumda $d_{KN}/d_{SN}$ oranı azalır. F kuvveti bu oranla doğru orantılı olduğu için F kuvveti azalır. Bu ifade doğrudur.
  • C) Eğik düzlemin eğimi küçültülürse artar.
    Eğim küçültülürse $\alpha$ açısı azalır, dolayısıyla $\sin\alpha$ değeri azalır. F kuvveti $\sin\alpha$ ile doğru orantılı olduğu için F kuvveti azalır. Bu ifade yanlıştır.
  • D) Çıkrıktaki ipin sarım sayısı artırılırsa azalır.
    "İpin sarım sayısı" genellikle çıkrık silindirinin yarıçapı (r) ile ilişkilendirilir. Eğer r artarsa, F kuvveti r ile doğru orantılı olduğu için F kuvveti artar. Bu ifade yanlıştır.

Cevap B seçeneğidir.

🪄 Test ve Çalışma Kağıdı Hazırla

Konunu yaz; MEB uyumlu test ve özetler saniyeler içinde hazırlansın. 🖨️ Ücretsiz PDF indir!

⚡ Hemen Hazırla
  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş