Bir makara sistemi kullanarak 50 N ağırlığındaki bir yükü kaldıran işçi, makaranın kuvvetin yönünü değiştirdiğini fark ediyor. Buna göre aşağıdaki durumlardan hangisinde kuvvetin yön değiştirici etkisinden yararlanılmamıştır?
A) Vidadaki sıkıştırma kuvveti
B) Tahterevallide yükselme
C) Kaydıraktan kayma
D) Salıncakta sallanma
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, basit makinelerin temel özelliklerinden biri olan "kuvvetin yönünü değiştirme" etkisini anlamamız isteniyor. Makara sistemi örneğinde olduğu gibi, bazı basit makineler uyguladığımız kuvvetin yönünü değiştirerek iş yapmamızı kolaylaştırır veya daha uygun hale getirir. Örneğin, bir makarada aşağı doğru çekerek bir yükü yukarı kaldırırız. Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Vidadaki sıkıştırma kuvveti: Vida, eğik düzlemin silindir etrafına sarılmış halidir. Bir vidayı çevirirken (dönme kuvveti uygularız), vida ileri doğru hareket ederek (doğrusal kuvvet uygular) bir şeyi sıkıştırır veya birleştirir. Burada uyguladığımız dönme kuvvetinin yönü ile oluşan doğrusal kuvvetin yönü birbirinden farklıdır. Yani kuvvetin yönü değişmiştir.
- B) Tahterevallide yükselme: Tahterevalli bir kaldıraçtır. Bir ucuna aşağı doğru kuvvet uyguladığımızda, diğer ucu yukarı doğru hareket eder. Uyguladığımız kuvvetin yönü (aşağı) ile diğer taraftaki hareketin yönü (yukarı) zıttır. Bu da kuvvetin yön değiştirici etkisine bir örnektir.
- C) Kaydıraktan kayma: Bir kaydıraktan kayarken, bizi aşağı çeken temel kuvvet yer çekimi kuvvetidir ve bu kuvvet aşağı yönlüdür. Biz de kaydırak boyunca aşağı doğru hareket ederiz. Kaydırak, yer çekimi kuvvetinin yönünü değiştirmez; sadece bu kuvvetin etkisiyle aşağı doğru hareket etmemizi sağlayan bir yol sunar. Burada uygulanan bir kuvvetin yönü değiştirilerek farklı bir yönde hareket elde edilmez. Hareket, zaten var olan yer çekimi kuvvetinin yönüyle aynıdır.
- D) Salıncakta sallanma: Salıncak da bir kaldıraç prensibiyle çalışır. Salıncakta sallanırken, ayaklarımızla yerden iterek veya vücudumuzu hareket ettirerek uyguladığımız kuvvetler, salıncağın pivot noktası (bağlandığı yer) sayesinde yön değiştirerek bizi ileri-geri ve yukarı-aşağı hareket ettirir. Yani uygulanan kuvvetin yönü ile oluşan hareketin yönü arasında bir değişim vardır.
Yukarıdaki açıklamalara göre, kaydıraktan kayma durumunda, yer çekimi kuvvetinin yönü değiştirilmeden doğrudan aşağı yönlü hareket gerçekleşir. Diğer seçeneklerde ise uygulanan kuvvetin yönü değiştirilerek farklı bir yönde hareket veya etki elde edilir.
Cevap C seçeneğidir.
