Sorunun Çözümü
Şekildeki düzeneklerde makara ağırlıkları önemsenmediği ve sistemler dengede olduğu belirtilmiştir. F1 ve F2 kuvvetlerinin değerlerini ayrı ayrı hesaplayalım.
- F1 Kuvvetinin Hesaplanması:
- Birinci düzenekte, 60 N ağırlığındaki cisim hareketli bir makara ile dengelenmiştir.
- Hareketli makarada yük, makarayı saran ipin iki kolu tarafından taşınır.
- Bu durumda, yükü dengelemek için gereken kuvvet, yükün yarısı kadardır.
- Yani, \(2F_1 = 60 \text{ N}\) olur.
- Buradan \(F_1 = \frac{60}{2} = 30 \text{ N}\) bulunur. İpin çekilme yönü (açısı) kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez, sadece uygulama yönünü belirtir.
- F2 Kuvvetinin Hesaplanması:
- İkinci düzenekte, 60 N ağırlığındaki cisim sabit bir makara üzerinden geçen ipin ucuna bağlıdır.
- Bu ip, daha sonra hareketli bir makaradan geçerek F2 kuvveti ile çekilmektedir.
- Ancak, 60 N'luk cisim doğrudan bir ip kolu tarafından taşınmaktadır ve bu ip kolu sabit makaradan geçerek F2 kuvvetinin uygulandığı ipin devamıdır.
- Sabit makaralar sadece kuvvetin yönünü değiştirir, büyüklüğünü değil. Hareketli makara ise burada sadece ipin yönünü değiştiren bir eleman gibi davranır, yük doğrudan F2'nin bağlı olduğu ip tarafından taşınır.
- Dolayısıyla, ipteki gerilme kuvveti 60 N'a eşit olmalıdır.
- Bu durumda, \(F_2 = 60 \text{ N}\) olur.
Sonuç olarak, F1 = 30 N ve F2 = 60 N'dir.
Cevap B seçeneğidir.