Y.YF.Ç

Y.Y

  Basit Makineler Yaşamımızı Basit Makineler Yaşamımızı KolaylaştırırKolaylaştırır

Günlük yaşantımızda işlerimizi Günlük yaşantımızda işlerimizi kolaylaştırmak için kolaylaştırmak için kullandığımız, bir ya da iki kullandığımız, bir ya da iki parçadan oluşan araçlara parçadan oluşan araçlara basit basit makineler makineler denir. denir.

F.Ç

Y.Y

Basit makineler, iş ya da enerjiden Basit makineler, iş ya da enerjiden bir kazanç sağlamazlar. bir kazanç sağlamazlar.

Sürtünmeleri ihmal ettiğimizde, Sürtünmeleri ihmal ettiğimizde, basit makineyle yapılan iş, yükün basit makineyle yapılan iş, yükün kazandığı enerjiye eşittir. kazandığı enerjiye eşittir.

Basit makineler; Basit makineler;

1.1. kuvvetin doğrultusunu, kuvvetin doğrultusunu,

2.2. yönünü ya da yönünü ya da

3.3. büyüklüğünü değiştirmek için büyüklüğünü değiştirmek için kullanılırkullanılır..

F.Ç

Y.Y

Basit makinelerin temel Basit makinelerin temel prensipleriprensipleri

1. 1. Kuvvetten kazanç varsa ayni Kuvvetten kazanç varsa ayni oranda yoldan kayıp olur.oranda yoldan kayıp olur.

2. 2. Yoldan kazanç varsa, ayni oranda Yoldan kazanç varsa, ayni oranda kuvvetten kayıp olur.kuvvetten kayıp olur.

3. 3. Basit makineler iş veya enerjiden Basit makineler iş veya enerjiden asla kazanç sağlamaz.asla kazanç sağlamaz.

F.Ç

Y.Y

Başlıca basit makineler şunlardır;Başlıca basit makineler şunlardır;

a)a) kaldıraçlar, kaldıraçlar,

b)b) makaralar, makaralar,

c)c) palangalar, palangalar,

d)d) çıkrık, çıkrık,

e)e) eğik düzlem, eğik düzlem,

f)f) vida, kama, vida, kama,

g)g) dişli çarklar ve dişli çarklar ve

h)h) tekerleklerdir.tekerleklerdir.

F.Ç

Y.Y

KALDIRAÇLAR:KALDIRAÇLAR:

Sabit bir destek etrafında Sabit bir destek etrafında hareket edebilen sağlam hareket edebilen sağlam çubuklara çubuklara kaldıraç kaldıraç denir.denir.

F.Ç

Y.Y

•Kaldıracın etrafında döndüğü noktaya destek denir.•Uygulanan kuvvetin destek noktasına olan uzaklığa kuvvet kolu, •yük ile destek arasındaki uzaklığa yük kolu denir. •Bir kaldıraçta kuvvet kolu, yük kolundan ne kadar uzun olursa, bu kaldıraçla kaldırılabilecek yük de o kadar büyük olur.

F.Ç

Y.Y

Şekildeki gibi denge durumundaki Şekildeki gibi denge durumundaki bir kaldıraçta kuvvetle kuvvet bir kaldıraçta kuvvetle kuvvet kolunun çarpımı, yükle yük kolunun çarpımı, yükle yük kolunun çarpımına eşittir. kolunun çarpımına eşittir.

Buna Buna kaldıraç bağıntısı kaldıraç bağıntısı (momentum) (momentum) denir.denir.

Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolukolu

Bunu sembolle gösterirsek,Bunu sembolle gösterirsek,

F x |AO| = P x |OB|F x |AO| = P x |OB|

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

Kaldıraçlar, destek noktasının Kaldıraçlar, destek noktasının bulunduğu yere göre; bulunduğu yere göre;

çift taraflı ve çift taraflı ve tek taraflı kaldıraç olmak üzere tek taraflı kaldıraç olmak üzere

iki gruba ayrılır.iki gruba ayrılır.

F.Ç

Y.Y

1. Çift Taraflı Kaldıraç1. Çift Taraflı Kaldıraç

Desteğin ortada olduğu Desteğin ortada olduğu kaldıraçlara denir. Kuvvetin kaldıraçlara denir. Kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten yönünü değiştirir, kuvvetten kazanç sağlar.kazanç sağlar.

F.Ç

Y.Y

Günlük hayatta çift taraflı Günlük hayatta çift taraflı kaldıraca benzer pek çok araç kaldıraca benzer pek çok araç kullanırız. kullanırız.

Örneğin makas, pense, eşit Örneğin makas, pense, eşit kollu terazi, levye, kayık kollu terazi, levye, kayık küreği, tahterevalli desteğin küreği, tahterevalli desteğin ortada olduğu kaldıraca ortada olduğu kaldıraca benzer araçlardır.benzer araçlardır.

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

2 .Tek Taraflı Kaldıraç2 .Tek Taraflı Kaldıraç

Desteğin uçta olduğu kaldıraçtır. Desteğin uçta olduğu kaldıraçtır.

İki çeşittir: İki çeşittir:

a. a. Desteğin uçta, yükün ortada olduğu Desteğin uçta, yükün ortada olduğu kaldıraç. Kuvvetten kazanç, yoldan kaldıraç. Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır. kayıp vardır.

Desteğin uçta, yükün ortada olduğu Desteğin uçta, yükün ortada olduğu kaldıraçlara örnekler; el arabası, kaldıraçlara örnekler; el arabası, fındık kıracağı, gazoz açacağı, fındık kıracağı, gazoz açacağı, çenemiz.çenemiz.

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y F.Ç

Y.Y

b. b. Desteğin uçta, kuvvetin Desteğin uçta, kuvvetin ortada olduğu kaldıraç. Yoldan ortada olduğu kaldıraç. Yoldan kazanç, kuvvetten kayıp vardır. kazanç, kuvvetten kayıp vardır.

Bu çeşit kaldıraca örnekler; Bu çeşit kaldıraca örnekler; cımbız, maşa, iş makinelerinin cımbız, maşa, iş makinelerinin pistonla çalışan kolları, ön pistonla çalışan kolları, ön kollarımız… kollarımız…

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

KUVVET KAZANCIKUVVET KAZANCI

Basit makinelerde kuvvet kazancı, Basit makinelerde kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranı olarak ifade yükün kuvvete oranı olarak ifade edilir.edilir.

yük x yük kolu = kuvvet x kuvvet yük x yük kolu = kuvvet x kuvvet kolukolu

yazılabilir.yazılabilir.Kuvvet kazancı = Yük  / Kuvvet = Yük kolu / Kuvvet kazancı = Yük  / Kuvvet = Yük kolu /

Kuvvet koluKuvvet kolu F.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK:

Şekildeki düzenekte yükü Şekildeki düzenekte yükü dengeleyen kuvvet kaç N’dur?dengeleyen kuvvet kaç N’dur?

F.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK: Aşağıdaki sistemleri dengeye Aşağıdaki sistemleri dengeye

getirmek için okla gösterilen getirmek için okla gösterilen noktalara kuvvetler uygulanmaktadır. noktalara kuvvetler uygulanmaktadır. Hangi kuvvet en büyüktür?Hangi kuvvet en büyüktür?

F.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK:Şekildeki gibi eşit bölmelendirilmiş Şekildeki gibi eşit bölmelendirilmiş

homojen bir çubuk,bir iple tavana homojen bir çubuk,bir iple tavana asılarak dengelenmiştir.asılarak dengelenmiştir.

Çubuğun ağırlığı 50 N olduğuna göre, Çubuğun ağırlığı 50 N olduğuna göre, iptekiipteki

gerilme kaç N’dur?gerilme kaç N’dur?

F.Ç

Y.Y

MAKARALARMAKARALAR

  Üzerinde ipin geçebileceği oluk Üzerinde ipin geçebileceği oluk bulunan, sabit bir eksen etrafında bulunan, sabit bir eksen etrafında serbestçe dönebilen disk şeklinde serbestçe dönebilen disk şeklinde bir araçtır.bir araçtır.

Makaralar, kullanış şekline göre Makaralar, kullanış şekline göre sabit ve hareketli olmak üzere iki sabit ve hareketli olmak üzere iki çeşittir.çeşittir.

F.Ç

Y.Y

1. Sabit Makara1. Sabit Makara

Dönme ekseni bir yere sabitlenmiş Dönme ekseni bir yere sabitlenmiş makaradır. İp makara üzerinden makaradır. İp makara üzerinden geçirilir ve ucuna yük asılır. İp diğer geçirilir ve ucuna yük asılır. İp diğer ucundan çekilince yük kaldırılır. ucundan çekilince yük kaldırılır.

Sabit makara sadece kuvvetin Sabit makara sadece kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten ya da yönünü değiştirir, kuvvetten ya da yoldan kazanç sağlamaz. yoldan kazanç sağlamaz. Sürtünmeler ihmal edilirse kuvvet, Sürtünmeler ihmal edilirse kuvvet, yüke eşittir.yüke eşittir.

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK: Şekildeki sistemde, 10 N’luk P Şekildeki sistemde, 10 N’luk P

yükünü dengeleyen F kuvveti kaç yükünü dengeleyen F kuvveti kaç N’dur? (Ipin ve makaranın N’dur? (Ipin ve makaranın ağırlığı ile sürtünme ihmal ağırlığı ile sürtünme ihmal edilecek)edilecek)

F.Ç

Y.Y

2. Hareketli Makara2. Hareketli Makara

Dönme ekseni bir çengelle yüke Dönme ekseni bir çengelle yüke bağlanmış, yükle beraber hareket bağlanmış, yükle beraber hareket eden makaradır.eden makaradır.

Sürtünmeler ihmal edilirse, Sürtünmeler ihmal edilirse, hareketli makarada kuvvet yükün hareketli makarada kuvvet yükün yarısına eşittir.yarısına eşittir.

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK:

Şekildeki sistemde 400 N’luk Şekildeki sistemde 400 N’luk kuvvetle kaç N’luk yük kuvvetle kaç N’luk yük dengelenebilir?dengelenebilir?

F.Ç

Y.Y

PALANGALARPALANGALAR

Sabit ve hareketli Sabit ve hareketli makaraların birlikte makaraların birlikte kullanılmasıyla oluşturulmuş kullanılmasıyla oluşturulmuş sisteme sisteme palangapalanga denir. denir. Palangada kuvvetten büyük Palangada kuvvetten büyük oranda kazanç vardır. Fakat oranda kazanç vardır. Fakat aynı oranda yoldan kayıp aynı oranda yoldan kayıp vardır.vardır.

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK: Şekildeki sistemde Şekildeki sistemde

makaralar makaralar ağırlıksızdır. Sistem ağırlıksızdır. Sistem sürtünmesizdir.sürtünmesizdir.

a. Yükü dengeleyen a. Yükü dengeleyen kuvvet kaç N’dur?kuvvet kaç N’dur?

b. Yükü 10 m b. Yükü 10 m kaldırmak için ip kaldırmak için ip kaç m çekilmelidir?kaç m çekilmelidir?

c. Kuvvet kazancı c. Kuvvet kazancı nedir?nedir?

F.Ç

Y.Y

Makaralar ve palangalar, iş Makaralar ve palangalar, iş makinelerinde gemilerde, yük makinelerinde gemilerde, yük kaldırma makinelerinde kaldırma makinelerinde kullanılır.kullanılır.

    Bayrak direğinin üst tarafında Bayrak direğinin üst tarafında sabit makara bulunur. sabit makara bulunur.

F.Ç

Y.Y

MERKEZLERİ FARKLI OLAN MERKEZLERİ FARKLI OLAN MAKARALARMAKARALAR

Merkezleri farklı olan makaralarda kuvveti Merkezleri farklı olan makaralarda kuvveti birindenbirinden

diğerine aktarmak için zincir ya da kayış diğerine aktarmak için zincir ya da kayış kullanılır.kullanılır.

Şekildeki makaralar için;Şekildeki makaralar için;

büyük makaranın dönme sayısı = nbüyük makaranın dönme sayısı = n11

küçük makaranın dönme sayısı = nküçük makaranın dönme sayısı = n22

büyük makaranın yarıçapı = rbüyük makaranın yarıçapı = r11

küçük makaranın yarıçapı = rküçük makaranın yarıçapı = r22F.Ç

Y.Y

Kayışlar çapraz takılarak makaraların dönme yönlerideğiştirilebilir.

F.Ç

Y.Y

EĞİK DÜZLEMEĞİK DÜZLEM

Bir ucu diğer ucundan daha Bir ucu diğer ucundan daha yüksekte olan düzlemlere yüksekte olan düzlemlere eğik eğik düzlemdüzlem denir. denir.

Eğik düzlem kullanılarak, çok Eğik düzlem kullanılarak, çok büyük ağırlıklar, küçük kuvvetlerle büyük ağırlıklar, küçük kuvvetlerle kaldırılabilir.kaldırılabilir.

Dağlara çıkan kıvrımlı yollar, Dağlara çıkan kıvrımlı yollar, yürüyen merdivenler, yükleme yürüyen merdivenler, yükleme rampaları, yükleme kalası, eğik rampaları, yükleme kalası, eğik düzleme örnek olarak verilebilir.düzleme örnek olarak verilebilir.

F.Ç

Y.Y

Bu şekilde P yükü, F Bu şekilde P yükü, F kuvveti, kuvveti,

L kuvvet yolunu, L kuvvet yolunu,

h yük kolunu h yük kolunu göstermektedir.göstermektedir.

Eğik düzlemde, sürtünmelerEğik düzlemde, sürtünmeler

ihmal edilirse, yükün yaptığı ihmal edilirse, yükün yaptığı iş, kuvvetin yaptığı işe iş, kuvvetin yaptığı işe eşittir.eşittir.

F x F.kolu = P x P. yoluF x F.kolu = P x P. yolu

F x L = P x hF x L = P x h

F/P = h/L F = P.h / LF/P = h/L F = P.h / LF.Ç

Y.Y

Bu formülden görülebileceği Bu formülden görülebileceği gibi, eğik düzlem ne kadar uzun gibi, eğik düzlem ne kadar uzun olursa, yükü çeken kuvvet o olursa, yükü çeken kuvvet o kadar az olur. kadar az olur.

Ayrıca, eğik düzlemin Ayrıca, eğik düzlemin yüksekliği ne kadar az olursa, yüksekliği ne kadar az olursa, yükü çeken kuvvet de o kadar az yükü çeken kuvvet de o kadar az olur.olur.

F.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK: Şekildeki eğik düzlemde AB = 6 Şekildeki eğik düzlemde AB = 6

m, BC = 2 m olduğuna göre 240 m, BC = 2 m olduğuna göre 240 N’luk P yükünü hareket ettirmek N’luk P yükünü hareket ettirmek için en az kaç N’luk F kuvveti için en az kaç N’luk F kuvveti uygulanmalıdır? uygulanmalıdır? (Sürtünme (Sürtünme önemsenmeyecek)önemsenmeyecek)

F.Ç

Y.Y

ÇIKRIKÇIKRIK

Yarıçapları birbirinden farklı, Yarıçapları birbirinden farklı, dönme eksenleri aynı, birbirine dönme eksenleri aynı, birbirine sabitlenmiş iki silindirden oluşan sabitlenmiş iki silindirden oluşan bir sistemdir.bir sistemdir.

Çıkrık, çift taraflı kaldıraca benzer.Çıkrık, çift taraflı kaldıraca benzer.

Sürtünmelerin ihmal edildiği bir Sürtünmelerin ihmal edildiği bir çıkrık için şu bağıntı yazılabilir:çıkrık için şu bağıntı yazılabilir:

F x R = P x rF x R = P x r

F.Ç

Y.YF.Ç

Y.Y

Motorla çalışan makinelerin Motorla çalışan makinelerin çoğunda çıkrık sistemi vardır.çoğunda çıkrık sistemi vardır.

Çevremizde çıkrığa benzer Çevremizde çıkrığa benzer birçok araç gereç bulunur. birçok araç gereç bulunur.

Tornavida, anahtar, kapı kolu, Tornavida, anahtar, kapı kolu, pencere kolu, musluk başı, pencere kolu, musluk başı, bisikletlerin pedal sistemi, vana bisikletlerin pedal sistemi, vana başları, araba direksiyonu, el başları, araba direksiyonu, el mikseri, el matkabı, kahve mikseri, el matkabı, kahve değirmeni çıkrık prensibine göre değirmeni çıkrık prensibine göre çalışır. çalışır.

F.Ç

Y.Y

DİŞLİ ÇARKLARDİŞLİ ÇARKLAR Dişli çarklar, üzerinde eşit Dişli çarklar, üzerinde eşit

aralıklarla açılmış dişlerin aralıklarla açılmış dişlerin bulunduğu, sabit bir eksen etrafında bulunduğu, sabit bir eksen etrafında dönebilen silindir şeklindeki dönebilen silindir şeklindeki yapılardır. yapılardır.

Silindir üzerindeki dişler, Silindir üzerindeki dişler, çarkların birbirine geçmesine yarar. çarkların birbirine geçmesine yarar.

Dişler, bir çark üzerine Dişler, bir çark üzerine uygulanan kuvvetiuygulanan kuvveti

diğer çarklara aktarır. diğer çarklara aktarır. Dişli çarklar hareketin yönünü ve Dişli çarklar hareketin yönünü ve

hızını değiştirmeye yarar. hızını değiştirmeye yarar. F.Ç

Y.Y

Birbirine değen Birbirine değen dişlilerin dönme dişlilerin dönme yönleri terstir.yönleri terstir.

Şekildeki birbirine Şekildeki birbirine değen dişliler için;değen dişliler için;

büyük dişlinin dönme büyük dişlinin dönme sayısı = nsayısı = n11

küçük dişlinin dönme küçük dişlinin dönme sayısı = nsayısı = n22

büyük dişlinin diş sayısı büyük dişlinin diş sayısı = r= r11

küçük dişlinin diş sayısı küçük dişlinin diş sayısı = r= r22

nn11 / n / n22 = r = r11 / r / r22F.Ç

Y.Y

VİDAVİDA

Vida, silindirle eğik düzlemin Vida, silindirle eğik düzlemin birleşmiş bir şekli gibi birleşmiş bir şekli gibi düşünülebilir. Vida, bir silindir düşünülebilir. Vida, bir silindir üzerinde spiral şeklinde açılmış üzerinde spiral şeklinde açılmış oyuklardan oluşur.oyuklardan oluşur.

Vida ile çok büyük sıkıştırıcı ya Vida ile çok büyük sıkıştırıcı ya da delici kuvvetler elde edilebilir. da delici kuvvetler elde edilebilir. Çok büyük oranlarda kuvvetten Çok büyük oranlarda kuvvetten kazanç sağlanabilir.kazanç sağlanabilir.

F.Ç

Y.Y

FÇ = vidayı FÇ = vidayı çeviren çeviren kuvvetkuvvet

R = vidayı R = vidayı döndüren döndüren kuvvetin dönme kuvvetin dönme eksenine eksenine uzaklığıuzaklığı

a= vida adımıa= vida adımı

FD = delici FD = delici kuvvetkuvvet

F.Ç

Y.Y

Vidayı çeviren kuvvet, R Vidayı çeviren kuvvet, R yarıçaplı bir dairenin çevresini yarıçaplı bir dairenin çevresini dolanır. dolanır.

Bu durumda çevirici kuvvetin Bu durumda çevirici kuvvetin yaptığı iş, delici kuvvetin yaptığı yaptığı iş, delici kuvvetin yaptığı işe eşit olur.işe eşit olur.

F.Ç

Y.Y

ÖRNEK:ÖRNEK: Aşağıda görülen vidayı çeviren Aşağıda görülen vidayı çeviren

kuvvet kolu 30 N’luk bir kuvvetle kuvvet kolu 30 N’luk bir kuvvetle çevrildiğinde,çevrildiğinde,

vidanın oluşturacağı sıkıştırma vidanın oluşturacağı sıkıştırma kuvveti kaç N’dur?(kuvveti kaç N’dur?(ΠΠ = 3 alınız) = 3 alınız)

F.Ç

Y.Y

KAMAKAMA Cisimleri delmek, kesmek, Cisimleri delmek, kesmek,

parçalamak ya da kaldırmak için parçalamak ya da kaldırmak için kullanılan iki yüzü eğimli basit kullanılan iki yüzü eğimli basit bir makinedir. bir makinedir.

Kamalar, genelde demir ya da Kamalar, genelde demir ya da çelikten yapılır. Ucu sivri eğik çelikten yapılır. Ucu sivri eğik düzlem şeklinde bir alettir.düzlem şeklinde bir alettir.

Iğne, bıcak, jilet, keski, Iğne, bıcak, jilet, keski, makasın ağzı, keser, balta, makasın ağzı, keser, balta, kamaya benzer aletlerdir.kamaya benzer aletlerdir.

F.Ç

Y.Y

Kama kuvvetin yönünü değiştirir.Kama kuvvetin yönünü değiştirir. Kama, yoldan kaybettirir, Kama, yoldan kaybettirir,

kuvvetten kazandırır.kuvvetten kazandırır.

F.Ç

Y.Y

TEKERLEKTEKERLEK Bir milin etrafında, serbestçe Bir milin etrafında, serbestçe

dönebilen disk şeklinde bir dönebilen disk şeklinde bir araçtır. araçtır.

Tekerlekler, üzerinde taşıdıkları Tekerlekler, üzerinde taşıdıkları cisimle zemin arasındaki cisimle zemin arasındaki sürtünmeyi azaltırlar.sürtünmeyi azaltırlar.

Tekerlek, karada giden Tekerlek, karada giden taşıtlarda, el arabalarında, çocuk taşıtlarda, el arabalarında, çocuk arabalarında ve hareketli birçok arabalarında ve hareketli birçok sistemde kullanılır.sistemde kullanılır.

F.Ç