Sorunun Çözümü
Çıkrıklar, kuvvetten kazanç sağlayan basit makinelerdir. Denge durumunda, uygulanan kuvvetin oluşturduğu tork ile yükün oluşturduğu tork birbirine eşit olmalıdır.
- Yükün ağırlığı (P) = 40 N
- Uygulanan kuvvet (F)
- Çıkrık kolunun uzunluğu (R)
- İpin sarıldığı silindirin yarıçapı (r)
Denge koşulu için tork denklemi aşağıdaki gibidir:
\(F \times R = P \times r\)
Şimdi verilen seçenekleri bu denklemde kontrol edelim:
- A) R = 10 cm, F = 20 N, r = 10 cm
\(20 \text{ N} \times 10 \text{ cm} = 200 \text{ N cm}\)
\(40 \text{ N} \times 10 \text{ cm} = 400 \text{ N cm}\)
\(200 \neq 400\). Bu seçenek yanlıştır. - B) R = 20 cm, F = 10 N, r = 5 cm
\(10 \text{ N} \times 20 \text{ cm} = 200 \text{ N cm}\)
\(40 \text{ N} \times 5 \text{ cm} = 200 \text{ N cm}\)
\(200 = 200\). Bu seçenek doğrudur. - C) R = 20 cm, F = 10 N, r = 10 cm
\(10 \text{ N} \times 20 \text{ cm} = 200 \text{ N cm}\)
\(40 \text{ N} \times 10 \text{ cm} = 400 \text{ N cm}\)
\(200 \neq 400\). Bu seçenek yanlıştır. - D) R = 40 cm, F = 20 N, r = 5 cm
\(20 \text{ N} \times 40 \text{ cm} = 800 \text{ N cm}\)
\(40 \text{ N} \times 5 \text{ cm} = 200 \text{ N cm}\)
\(800 \neq 200\). Bu seçenek yanlıştır.
Yapılan kontroller sonucunda, B seçeneğindeki değerler çıkrığın denge koşulunu sağlamaktadır.
Cevap B seçeneğidir.