Verilen soru, eğik düzlem gibi basit makinelerle ilgili yorumları değerlendirmemizi istemektedir. Sürtünmelerin önemsiz olduğu belirtilmiştir.

• Basit Makinelerde Kuvvet Kazancı ve Yoldan Kayıp İlişkisi:

  Basit makinelerde işten kazanç veya kayıp olmaz. İdeal bir basit makinede (sürtünmesiz), yükün yaptığı iş, uygulanan kuvvetin yaptığı işe eşittir. Yani:

  $$ \text{Yük} \times \text{Yükün Aldığı Yol} = \text{Kuvvet} \times \text{Kuvvetin Aldığı Yol} $$

  Bu eşitlikten yola çıkarak:

  $$ \frac{\text{Yük}}{\text{Kuvvet}} = \frac{\text{Kuvvetin Aldığı Yol}}{\text{Yükün Aldığı Yol}} $$

  Burada $\frac{\text{Yük}}{\text{Kuvvet}}$ oranı kuvvet kazancını, $\frac{\text{Kuvvetin Aldığı Yol}}{\text{Yükün Aldığı Yol}}$ oranı ise yoldan kaybı ifade eder.

  Dolayısıyla, bir basit makinede kuvvet kazancı ne kadar fazlaysa, yoldan kayıp da o kadar fazla olur. Bu iki değer birbirine eşittir.

• Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
  • A) F1 kuvveti, F2 kuvvetinden daha büyüktür. Çünkü eğik düzlemin yüksekliği arttıkça uygulanan kuvvet artar.

    Görselde F1 düzeneği daha dik bir eğime sahiptir. Eğik düzlemde uygulanan kuvvet $F = G \cdot \frac{h}{l}$ formülü ile bulunur (G: yük, h: yükseklik, l: eğik düzlem uzunluğu). Eğim arttıkça (h/l oranı büyüdükçe) aynı yükü kaldırmak için daha büyük kuvvet uygulamak gerekir. Bu nedenle F1 > F2 yorumu doğrudur.

  • B) Deneylerde bağımsız değişken yükseklik, bağımlı değişken ise uygulanan kuvvettir.

    Bu tür deneylerde, araştırmacı yüksekliği (veya eğimi) değiştirerek bunun uygulanan kuvvet üzerindeki etkisini gözlemler. Değiştirilen değişken bağımsız, sonuç olarak değişen değişken ise bağımlıdır. Bu yorum doğrudur.

  • C) Her iki düzenekte de kuvvetten kazanç sağlanmıştır.

    Eğik düzlem, kuvvetten kazanç sağlayan bir basit makinedir. Yükü doğrudan kaldırmak yerine daha uzun bir yol boyunca daha az kuvvet uygulayarak kaldırmamızı sağlar. Yani her zaman $l > h$ olduğu için $F < G$ olur. Bu yorum doğrudur.

  • D) Kuvvet kazancı çok olan düzenekte yoldan kayıp az olmuştur.

    Yukarıda açıklandığı gibi, kuvvet kazancı ile yoldan kayıp birbirine eşittir. Kuvvet kazancı ne kadar fazlaysa, yoldan kayıp da o kadar fazla olur. Bu ifade, basit makinelerin temel prensibine aykırıdır. Dolayısıyla bu yorum yanlıştır.

Yanlış olan yorum D seçeneğidir.

Cevap D seçeneğidir.