Sorunun Çözümü
- Sistemlerin Analizi:
- 1. Sistem: Bir sabit, bir hareketli makara içerir. Yük K, hareketli makarayı saran $2$ ip tarafından taşınır. Bu nedenle uygulanan kuvvet $F_1 = K/2$'dir. Kuvvet kazancı $2$'dir. İp $h_{ip}$ kadar çekilirse, yük $h_K = h_{ip}/2$ kadar yükselir.
- 2. Sistem: 1. sistemle aynı yapıdadır. Uygulanan kuvvet $F_2 = K/2$'dir. Kuvvet kazancı $2$'dir. Yük $h_K = h_{ip}/2$ kadar yükselir.
- 3. Sistem: Tek bir sabit makaradır. Yük K, doğrudan ipe bağlıdır. Uygulanan kuvvet $F_3 = K$'dir. Kuvvet kazancı $1$'dir. Yük $h_K = h_{ip}$ kadar yükselir.
- 4. Sistem: Tek bir sabit makaradır. 3. sistemle aynı yapıdadır. Uygulanan kuvvet $F_4 = K$'dir. Kuvvet kazancı $1$'dir. Yük $h_K = h_{ip}$ kadar yükselir.
- Seçeneklerin Değerlendirilmesi ($h_{ip} = 6 m$ için):
- A) 2. ve 3. sistemlerdeki kuvvet kazançları birbirine eşittir. Bu ifade doğrudur.
- B) En büyük kuvvet 4. sistemdedir ve kuvvetin büyüklüğü K'nin ağırlık değerine eşittir. $F_1 = K/2$, $F_2 = K/2$, $F_3 = K$, $F_4 = K$. En büyük kuvvetler $F_3$ ve $F_4$'tür ve büyüklükleri $K$'ye eşittir. Bu ifade doğrudur.
- C) Yük, 1., 2. ve 3. sistemlerde 6 metreden fazla yükselmiştir.
- 1. sistemde yük $h_K = 6/2 = 3 m$ yükselir.
- 2. sistemde yük $h_K = 6/2 = 3 m$ yükselir.
- 3. sistemde yük $h_K = 6/1 = 6 m$ yükselir.
- Hiçbir sistemde yük $6$ metreden fazla yükselmemiştir. Bu ifade yanlıştır.
- D) 4. sistem sadece kuvvetin yönünü değiştirmiştir. 4. sistem tek bir sabit makaradır. Sabit makaralar kuvvet kazancı sağlamaz ($1$) ve sadece kuvvetin yönünü değiştirir. Bu ifade doğrudur.
- Doğru Seçenek C'dır.