Bir kayıkçı, balık ağlarını sudan çıkarmak için 2 hareketli ve 2 sabit makaradan oluşan bir palanga sistemi kullanıyor. 400 N ağırlığındaki ağları kaldırmak için uyguladığı kuvvet kaç N'dur?
A) 100Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, bir kayıkçının balık ağlarını sudan çıkarmak için kullandığı bir palanga sistemini inceliyoruz. Palanga sistemleri, ağır yükleri daha az kuvvetle kaldırmak için tasarlanmış basit makinelerdir. Şimdi bu sistemi adım adım analiz edelim:
Palanga sistemleri, makaralar ve ipler yardımıyla kuvvetten kazanç sağlayan düzeneklerdir. Bu sistemlerde, uyguladığımız kuvvet azalırken, yükü kaldırmak için ipi çektiğimiz mesafe artar. Sabit makaralar sadece kuvvetin yönünü değiştirir ve kuvvet kazancı sağlamazken, hareketli makaralar kuvvet kazancı sağlar.
Bir palanga sisteminde kuvvet kazancı, yükü taşıyan ip parçacıklarının sayısına eşittir. Bu sayı, genellikle hareketli makara sayısının iki katıdır (eğer çekilen ip de yükü doğrudan desteklemiyorsa). Sistemde 2 hareketli makara bulunduğundan, yükü taşıyan ip parçacıklarının sayısı:
$Kuvvet\ Kazancı = 2 \times \text{Hareketli\ Makara\ Sayısı}$
$Kuvvet\ Kazancı = 2 \times 2 = 4$
Bu, kayıkçının uygulayacağı kuvvetin, ağların ağırlığının 4'te 1'i kadar olacağı anlamına gelir.
Kuvvet kazancı formülünü kullanarak uygulanan kuvveti bulabiliriz:
$Uygulanan\ Kuvvet = \frac{Yük}{Kuvvet\ Kazancı}$
$Uygulanan\ Kuvvet = \frac{400\ N}{4}$
$Uygulanan\ Kuvvet = 100\ N$
Yani, kayıkçı 400 N ağırlığındaki ağları kaldırmak için 100 N'luk bir kuvvet uygulamalıdır.
Cevap A seçeneğidir.
