Soru:
Bir hidrolik fren sisteminde, sürücü fren pedalına 40 N'luk bir kuvvet uyguluyor. Fren pedalı kolunun uzunlukları oranı 4:1'dir. Ana fren silindirinin piston alanı 2 cm², tekerlek silindirinin piston alanı ise 8 cm²'dir. Tekerlek silindirinin balatasına iletilen kuvvet kaç N'dur?
Çözüm:
💡 Bu soruda iki farklı kuvvet artışı var: biri mekanik kol, diğeri Pascal Prensibi.
- ➡️ 1. Adım: Mekanik koldaki kuvvet artışını hesaplayalım.
Kaldıraç oranı 4:1 olduğu için, ana silindire iletilen kuvvet: \( F_{ana} = 40 \times 4 = 160 \text{ N} \)
- ➡️ 2. Adım: Pascal Prensibi'ni uygulayalım.
\( P_{ana} = P_{tekerlek} \) yani \( \frac{F_{ana}}{A_{ana}} = \frac{F_{tekerlek}}{A_{tekerlek}} \)
\( \frac{160}{2} = \frac{F_{tekerlek}}{8} \)
- ➡️ 3. Adım: Tekerlek silindirindeki kuvveti bulalım.
\( F_{tekerlek} = \frac{160 \times 8}{2} = \frac{1280}{2} = 640 \text{ N} \)
✅ Sonuç: Balataya iletilen kuvvet 640 N'dur.
