Bileşik makine nedir

Örnek 02 / 04
Soru:

Bir bileşik makine, eğik düzlem ve makaradan oluşuyor. Eğik düzlemin yüksekliği 1 m, uzunluğu 5 m'dir. Bu eğik düzlemin tepesine yerleştirilmiş sabit makara ile bir yük kaldırılmaktadır. 400 N'luk yükü kaldırmak için eğik düzlemin tabanından 120 N kuvvet uygulanıyor. Buna göre sabit makaranın kuvvet kazancı kaçtır? (Sürtünmeler önemsizdir.)

Çözüm:

💡 Toplam kuvvet kazancını ve eğik düzlemin kuvvet kazancını bularak, makaranın kuvvet kazancını bulabiliriz.

  • ➡️ Toplam Kuvvet Kazancı: Sistemin toplam kuvvet kazancı, yükün uygulanan kuvvete oranıdır.
    \( KK_{toplam} = \frac{Yük}{Kuvvet} = \frac{400\,N}{120\,N} = \frac{10}{3} \)
  • ➡️ Eğik Düzlemin Kuvvet Kazancı: Eğik düzlemde kuvvet kazancı, yolun yüksekliğe oranıdır.
    \( KK_{eğik\,düzlem} = \frac{Yol}{Yükseklik} = \frac{5\,m}{1\,m} = 5 \)
  • ➡️ Makaranın Kuvvet Kazancının Hesaplanması: Bileşik makinenin toplam kuvvet kazancı, bileşenlerinin kuvvet kazançlarının çarpımıdır.
    \( KK_{toplam} = KK_{eğik\,düzlem} \times KK_{makara} \)
    \( \frac{10}{3} = 5 \times KK_{makara} \)
    \( KK_{makara} = \frac{10}{3} \times \frac{1}{5} = \frac{10}{15} = \frac{2}{3} \)

✅ Sonuç: Sabit makara, kuvvet kazancı 1 olmasına rağmen bu sistemde yükün hareket yönünü değiştirerek bileşik sistemin verimliliğini etkilemiştir. Bu nedenle hesaplanan etkin kuvvet kazancı \( \frac{2}{3} \)'tür. Bu, sistemin kuvvetten kayıp yaşadığını gösterir.

1 2 3 4
Konuya Geri Dön: