Aşağıdaki durumlardan hangisinde basit bir makine kullanılarak yoldan kazanç sağlanmıştır?
A) Bir inşaat işçisinin ağır bir taşı yerden kaldıramadığı için levye kullanması.
B) Bir marangozun tahtayı kesmek için keserken, bıçağın ucunu tahtaya dayaması.
C) Bir terzinin kumaşı hızlıca kesmek için makasın ucuna yakın yerden tutması.
D) Bir kuyuya bağlı ipin ucuna kuvvet uygulayarak su dolu kovayı yukarı çekmek için çıkrık kullanılması.
Basit makineler, uyguladığımız kuvvetin yönünü, büyüklüğünü veya uygulama noktasını değiştirerek iş yapmamızı kolaylaştıran araçlardır. Basit makinelerde genellikle ya kuvvetten kazanç sağlanır ya da yoldan kazanç sağlanır. Her ikisi aynı anda sağlanamaz. Eğer kuvvetten kazanç varsa, yoldan kayıp vardır; eğer yoldan kazanç varsa, kuvvetten kayıp vardır.
- A) Bir inşaat işçisinin ağır bir taşı yerden kaldıramadığı için levye kullanması.
- Levye bir kaldıraçtır. Bu durumda levye, ağır bir yükü (taşı) kaldırmak için kullanılır. Kaldıraçlarda kuvvet kolu yük kolundan uzun olduğunda kuvvetten kazanç sağlanır. Kuvvetten kazanç sağlandığında ise yoldan kayıp yaşanır. Yani, işçi levyenin uzun kolunu daha fazla hareket ettirir, ancak taş daha az yükselir. Bu durumda yoldan kazanç değil, yoldan kayıp vardır.
- B) Bir marangozun tahtayı kesmek için keserken, bıçağın ucunu tahtaya dayaması.
- Bıçak, bir kama prensibiyle çalışan basit bir makinedir. Bıçak, uygulanan kuvveti sivri ucunda yoğunlaştırarak (basıncı artırarak) kesme işlemi yapar. Bu da aslında kuvvetten kazanç olarak düşünülebilir (küçük bir kuvvetle büyük bir kesme etkisi yaratma). Ancak bu durumda temel amaç yoldan kazanç sağlamak değildir. Bıçağın hareket ettiği yol ile kestiği yol arasında belirgin bir yoldan kazanç ilişkisi yoktur.
- C) Bir terzinin kumaşı hızlıca kesmek için makasın ucuna yakın yerden tutması.
- Makas bir kaldıraç sistemidir (iki kaldıraçtan oluşur). Makasın ucuna yakın yerden tutmak, kuvveti uyguladığımız kolu (kuvvet kolunu) kısaltmak anlamına gelir. Eğer kuvvet kolu yük kolundan kısa olursa, kuvvetten kayıp yaşanır. Kuvvetten kayıp yaşandığında ise yoldan kazanç sağlanır. Yani, makasın sapını daha az hareket ettirerek, bıçak uçları daha geniş bir alanı tarar ve daha hızlı kesim yapar. Bu durum, yoldan kazanç sağlanan bir örnektir.
- D) Bir kuyuya bağlı ipin ucuna kuvvet uygulayarak su dolu kovayı yukarı çekmek için çıkrık kullanılması.
- Çıkrık, silindir ve tekerlek prensibiyle çalışan bir basit makinedir. Çıkrık, genellikle ağır yükleri (su dolu kova gibi) daha az kuvvetle yukarı çekmek için kullanılır. Çıkrığın kolunu çevirdiğimizde, kolun kat ettiği yol (çevresi) silindirin çevresinden daha uzundur. Bu, kuvvetten kazanç sağlandığı anlamına gelir. Kuvvetten kazanç sağlandığında ise yoldan kayıp yaşanır. Yani, çıkrığın kolunu daha uzun bir yol boyunca çeviririz, ancak kova daha kısa bir yol kat eder. Bu durumda yoldan kazanç değil, yoldan kayıp vardır.
Yukarıdaki açıklamalara göre, yoldan kazanç sağlanan durum C seçeneğidir.
Cevap C seçeneğidir.
