Sabit ve hareketli makaralardan oluşan sistemler nelerdir? Test 2

Hareketli bir makara ile 60 N ağırlığındaki bir yük kaldırılıyor. Makara ağırlığı ve sürtünmeler önemsiz olduğuna göre, yükü dengelemek için gereken kuvvet kaç N'dur?

A) 15
B) 30
C) 60
D) 120

Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruyu adım adım ve anlaşılır bir şekilde çözelim. Hareketli makaralar, günlük hayatta ve mühendislikte sıkça kullanılan, kuvvetten kazanç sağlayan basit makinelerdir. Bu soruda da bu prensibi uygulayacağız.

• Adım 1: Soruyu Anlayalım ve Verilenleri Belirleyelim

  Soruda bize 60 N ağırlığında bir yükün hareketli bir makara ile kaldırıldığı belirtiliyor. Makara ağırlığı ve sürtünmelerin önemsiz olduğu bilgisi, ideal bir durumu ele aldığımızı gösterir. Bizden istenen ise, bu yükü dengelemek için gereken kuvvetin kaç N olduğudur.

  • Yükün ağırlığı (P) = 60 N
  • Makara türü = Hareketli makara
  • İstenen = Yükü dengelemek için gereken kuvvet (F)
• Adım 2: Hareketli Makaranın Çalışma Prensibini Hatırlayalım

  Hareketli makaralar, kuvvetten kazanç sağlayan basit makinelerdir. Bir hareketli makarada, yükü taşıyan ip iki kola ayrılır. Bu iki ip kolu, yükün ağırlığını eşit olarak paylaşır. Bu durum, yükü kaldırmak veya dengelemek için uygulamanız gereken kuvvetin, yükün ağırlığının yarısı kadar olmasını sağlar. Bu prensip sayesinde, daha az kuvvetle daha ağır yükleri kaldırabiliriz.

  • Hareketli makarada, yükü taşıyan ip ikiye ayrılır.
  • Her bir ip kolu, yükün ağırlığının yarısını taşır.
  • Bu nedenle, uygulanan kuvvet (F) = Yükün ağırlığı (P) / 2 formülü geçerlidir.
• Adım 3: Gerekli Hesaplamayı Yapalım

  Şimdi, öğrendiğimiz prensibi ve formülü kullanarak hesaplamayı yapalım:

  • Yükün ağırlığı (P) = 60 N
  • Uygulanan kuvvet (F) = P / 2
  • F = 60 N / 2
  • F = 30 N

  Yani, 60 N ağırlığındaki bir yükü hareketli makara ile dengelemek için 30 N'luk bir kuvvet uygulamamız gerekmektedir.

Cevap B seçeneğidir.