Sabit ve Hareketli Makaralar
Makaralar, iş yapmamızı kolaylaştıran basit makinelerdir. İki temel çeşidi vardır: Sabit Makaralar ve Hareketli Makaralar. Bu iki makara türünü bir arada kullanarak daha avantajlı sistemler oluşturabiliriz.
1. Sabit Makara
Sabit makaralarda, makara bir yere sabitlenmiştir ve dönme hareketi yapar. Yükü kaldırmak için uyguladığımız kuvvetin yönünü değiştirir.
- Kuvvetten kazanç sağlamaz. Kuvvet = Yük (F = P)
- Yoldan kaybı yoktur. Kuvvet yolu = Yük yolu (h = h)
- Kuvvetin yönünü değiştirdiği için iş kolaylığı sağlar. Örneğin, aşağıya doğru çekerek bir yükü yukarı kaldırabiliriz.
2. Hareketli Makara
Hareketli makaralarda, makara yük ile birlikte hareket eder.
- Kuvvetten kazanç sağlar. Kuvvet = Yük / 2 (F = P/2)
- Yoldan kaybı vardır. Kuvvet yolu = 2 x Yük yolu (s = 2h)
- Bir ipin bir ucu tavana bağlıdır, kuvveti diğer uçtan uygularız.
Sabit ve Hareketli Makaralardan Oluşan Sistemler (Palangalar)
Hem kuvvetten kazanç sağlamak hem de kuvvetin yönünü değiştirmek için sabit ve hareketli makaraları bir arada kullanırız. Bu tür sistemlere palanga denir.
Bir palanga sisteminde;
- Kuvvet kazancı, sistemdeki hareketli makara sayısına ve ipin durumuna bağlıdır.
- Genel bir kural olarak, yükü taşıyan ip sayısına (n) bakılır. Kuvvet (F), Yük'ün (P) bu sayıya bölümü kadardır: \( F = \frac{P}{n} \)
- Yoldan kayıp her zaman vardır. Kuvveti ne kadar azaltırsak, ipi o kadar fazla çekmemiz gerekir. Kuvvet yolu (s), yük yolunun (h) n katıdır: \( s = n \cdot h \)
Örnek Sistem 1: Bir Sabit, Bir Hareketli Makara
Bu sistemde yük, hareketli makaranın askısına asılıdır. İpin bir ucu tavana sabitlenmiş veya sabit makaradan geçirilmiş olabilir. Kuvveti ipin serbest ucundan uygularız.
- Yükü taşıyan ip sayısı (n): 2
- Kuvvet: \( F = \frac{P}{2} \)
- Kuvvet Yolu: \( s = 2 \cdot h \)
- Bu sistem, kuvvetten 2 kat kazanç sağlar.
Örnek Sistem 2: İki Hareketli, İki Sabit Makara
Daha ağır yükleri kaldırmak için makara sayısı artırılır. Bu sistemde iki hareketli ve iki sabit makara vardır.
- Yükü taşıyan ip sayısı (n): 4
- Kuvvet: \( F = \frac{P}{4} \)
- Kuvvet Yolu: \( s = 4 \cdot h \)
- Bu sistem, kuvvetten 4 kat kazanç sağlar. Yükü 1 metre kaldırmak için ipi 4 metre çekmek gerekir.
Özetle: Sabit ve
