Palangalar, bir yükü kaldırmak veya bir kuvveti aktarmak için makara ve halatlardan oluşan basit makinelerdir. Temel olarak, sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanılmasıyla oluşturulurlar.
Kuvvetten kazanç, uyguladığımız kuvvetin (F), yükün ağırlığına (P) oranıdır. Yani ne kadar küçük bir kuvvetle ne kadar büyük bir yükü kaldırabildiğimizi ifade eder.
Bir palanga sisteminde, kuvvetten kazanç, yükü taşıyan halat sayısına eşittir.
Matematiksel olarak ifade edersek:
\( \text{Kuvvetten Kazanç} = \frac{\text{Yük (P)}}{\text{Uygulanan Kuvvet (F)}} = \text{Yükü Taşıyan Halat Sayısı (n)} \)
Bu durumda, yükü kaldırmak için gereken kuvvet formülü şöyledir:
\( F = \frac{P}{n} \)
Örneğin, yükü 4 halatın taşıdığı bir palangada (n=4), 100 Newton'luk bir yükü sadece 25 Newton'luk bir kuvvetle kaldırabilirsiniz.
\( F = \frac{100 N}{4} = 25 N \)
Basit makinelerde enerji korunumu kuralı gereği, kuvvetten ne kadar kazanç sağlanıyorsa, yoldan da o kadar kayıp yaşanır. Bu, "İşin daima korunması" prensibinin bir sonucudur.
Yoldan kayıp, uyguladığımız kuvvetin yönünde çektiğimiz halatın uzunluğunun, yükün yükseldiği mesafeden daha fazla olmasıdır.
Bir palanga sisteminde, yükün kaldırıldığı mesafe (h) ile halatın çekildiği mesafe (s) arasındaki ilişki şöyledir:
\( s = n \times h \)
Burada;
Örneğin, yukarıdaki 4 halatlı (n=4) sistemde yükü 1 metre yukarı kaldırmak isterseniz, halatın ucundan tam 4 metre çekmeniz gerekir.
\( s = 4 \times 1 m = 4 m \)
Sonuç olarak, palangalar bize "kuvvet" konusunda kolaylık sağlar, ancak bunun bedelini "yol" kaybederek öderiz.
