Sorunun Çözümü
Adım 1: Halattaki Gerilimi Belirleme
- Şekildeki sürtünmesiz ve ağırlıksız makaralarla kurulu palanga sisteminde, uygulanan kuvvet (F) halatın her noktasındaki gerilime (T) eşittir.
- Verilen kuvvet \(F = 40 \, N\) olduğundan, halatın her bir segmentindeki gerilim \(T = F = 40 \, N\) olur.
Adım 2: Yükü Taşıyan Halat Segmentlerini Sayma
- K cisminin ağırlığı, cismi ve bağlı olduğu hareketli makaraları yukarı çeken halat segmentlerinin toplam gerilimine eşittir.
- Şekildeki düzenekte, K cismini ve bağlı olduğu hareketli makaraları (en alttaki ve ortadaki makaralar) yukarı yönde destekleyen 4 adet halat segmenti bulunmaktadır. Bu segmentler:
- Sol tarafta tavana bağlı olan halat segmenti.
- En alttaki hareketli makaradan üstteki sabit makaraya giden halat segmenti.
- Üstteki sabit makaradan ortadaki hareketli makaraya giden halat segmenti.
- Ortadaki hareketli makaradan yukarı doğru F kuvvetinin uygulandığı halat segmenti.
Adım 3: K Cisminin Ağırlığını Hesaplama
- Her bir halat segmentindeki gerilim \(T = 40 \, N\) olduğundan, K cisminin ağırlığı (\(G_K\)) bu 4 segmentin gerilimlerinin toplamına eşittir.
- \(G_K = \text{Destekleyen halat segmenti sayısı} \times T\)
- \(G_K = 4 \times 40 \, N\)
- \(G_K = 160 \, N\)
Cevap A seçeneğidir.