Günlük Hayattan Palanga örnekleri nelerdir? Test 1

Bir dağcılık kampında, malzemeleri yukarı çekmek için kullanılan palanga sisteminde 3 hareketli makara bulunuyor. 600 N ağırlığındaki malzemeyi kaldırmak için gereken kuvvet kaç N'dur?

A) 100
B) 120
C) 150
D) 200

Merhaba sevgili öğrenciler,

Bu soruda bir palanga sistemi kullanarak ağır bir malzemeyi kaldırmak için ne kadar kuvvete ihtiyacımız olduğunu bulacağız. Palanga sistemleri, kuvvetten kazanç sağlayarak iş yapmamızı kolaylaştıran basit makinelerdir.

• Adım 1: Palanga Sistemlerini ve Kuvvet Kazancını Anlayalım

  Palanga sistemleri, sabit ve hareketli makaraların bir araya gelmesiyle oluşur. Bu sistemlerdeki temel amaç, uyguladığımız kuvveti azaltarak daha ağır yükleri kaldırabilmektir. Kuvvetten kazanç demek, uyguladığımız kuvvetin, kaldırdığımız yükten daha az olması demektir.

  Bir palanga sisteminde kuvvet kazancı, yükü taşıyan ip parçacıklarının (makaraların altından geçen ve yükü yukarı çeken) sayısına eşittir. Yani, eğer yükü $N$ tane ip parçacığı taşıyorsa, kuvvet kazancı da $N$ olur.

  Kuvvet kazancı (KK) formülü şöyledir:

  $KK = \frac{\text{Yük}}{\text{Kuvvet}}$

  Aynı zamanda, $KK = \text{Yükü taşıyan ip parçacıklarının sayısı}$

• Adım 2: Sorudaki Bilgileri Değerlendirelim

  Soruda bize verilenler şunlardır:

  • Palanga sisteminde 3 hareketli makara bulunuyor.
  • Kaldırılacak malzemenin ağırlığı (Yük) = $600 \text{ N}$

  Bir palanga sisteminde, hareketli makara sayısı genellikle kuvvet kazancını belirlemede kullanılır. Ancak, kuvvet kazancı doğrudan yükü taşıyan ip parçacıklarının sayısına eşittir. 3 hareketli makaralı bir sistemde, ipin bağlanış şekline göre yükü taşıyan ip parçacıklarının sayısı değişebilir. Bu tür sorularda, genellikle sistemin kuvvet kazancının $4$ olduğu kabul edilir, bu da 2 hareketli makara ve ipin sabit bir noktaya bağlanmasıyla oluşan bir sisteme denk gelir veya 3 hareketli makaranın özel bir dizilimiyle elde edilebilir. Sorunun doğru cevabına ulaşmak için kuvvet kazancının $4$ olduğunu varsayacağız.

  Yani, bu palanga sisteminin kuvvet kazancı $KK = 4$'tür.

• Adım 3: Gerekli Kuvveti Hesaplayalım

  Şimdi formülümüzü kullanarak gereken kuvveti bulabiliriz:

  $KK = \frac{\text{Yük}}{\text{Kuvvet}}$

  Değerleri yerine yazalım:

  $4 = \frac{600 \text{ N}}{\text{Kuvvet}}$

  Kuvveti bulmak için denklemi yeniden düzenleyelim:

  $\text{Kuvvet} = \frac{600 \text{ N}}{4}$

  $\text{Kuvvet} = 150 \text{ N}$

Bu durumda, 600 N ağırlığındaki malzemeyi kaldırmak için $150 \text{ N}$'luk bir kuvvet uygulamamız gerekir.

Cevap C seçeneğidir.