Sevgili öğrenciler, bu soruda bir eğik düzlem kullanarak bir yükü yukarı çıkarmak için gereken kuvveti bulacağız. Eğik düzlemler, ağır yükleri daha az kuvvet uygulayarak belirli bir yüksekliğe taşımamızı sağlayan basit makinelerdir. Sürtünmenin önemsiz olduğu durumlarda, iş prensibinden yola çıkarak çözüme ulaşabiliriz.
- 1. Adım: Eğik Düzlem Prensibini Anlayalım
- Eğik düzlemlerde, sürtünme ihmal edildiğinde, yapılan iş (uygulanan kuvvetin eğik düzlem boyunca yaptığı iş) ile kazanılan iş (yükün ağırlığına karşı yapılan iş) birbirine eşittir. Yani, kuvvetten kazanç sağlanırken yoldan kayıp yaşanır.
- Bu prensibi matematiksel olarak şu şekilde ifade edebiliriz: $F \times L = G \times h$
- Burada $F$, yükü yukarı çıkarmak için uygulanan kuvvettir (Newton).
- $L$, eğik düzlemin uzunluğudur (metre).
- $G$, yükün ağırlığıdır (Newton).
- $h$, eğik düzlemin yüksekliğidir (metre).
- 2. Adım: Verilenleri Belirleyelim
- Soruda bize verilen değerler şunlardır:
- Eğik düzlemin uzunluğu ($L$) = $8$ m
- Eğik düzlemin yüksekliği ($h$) = $2$ m
- Yükün ağırlığı ($G$) = $600$ N
- Aradığımız değer ise uygulanan kuvvet ($F$) olacaktır.
- 3. Adım: Formülde Yerine Koyalım ve Hesaplayalım
- Şimdi, belirlediğimiz değerleri formülümüzde yerine koyalım:
- $F \times L = G \times h$
- $F \times 8 \text{ m} = 600 \text{ N} \times 2 \text{ m}$
- Denklemi çözerek $F$ değerini bulalım:
- $8F = 1200$
- $F = \frac{1200}{8}$
- $F = 150 \text{ N}$
- Yani, yükü sabit hızla yukarı çıkarmak için $150$ Newton'luk bir kuvvete ihtiyacımız vardır.
Cevap B seçeneğidir.
