basİt makİneler

53
Y.Y S.Erbil

Upload: makan

Post on 13-Jan-2016

95 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

BASİT MAKİNELER. S. Erbil. Basit Makineler Yaşamımızı Kolaylaştırır. Günlük yaşantımızda işlerimizi kolaylaştırmak için kullandığımız, bir ya da iki parçadan oluşan araçlara basit makineler denir. S. Erbil. Basit makineler, iş ya da enerjiden bir kazanç sağlamazlar. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 2: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

 Basit Makineler Yaşamımızı Kolaylaştırır

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

S.Erbil

Page 3: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Basit makineler, iş ya da enerjiden bir kazanç sağlamazlar.

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

Basit makineler; 1. kuvvetin doğrultusunu, 2. yönünü ya da 3. büyüklüğünü değiştirmek için

kullanılır.

S.Erbil

Page 4: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Basit makinelerin temel prensipleri

1. Kuvvetten kazanç varsa ayni oranda yoldan kayıp olur.

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

3. Basit makineler iş veya enerjiden asla kazanç sağlamaz.

S.Erbil

Page 5: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Başlıca basit makineler şunlardır;a) Kaldıraçlar, b) Makaralar, c) Palangalar, kasnaklar, d) Çıkrık, e) Eğik düzlem, f) Vida, kama, g) Dişli çarklar ve h) Tekerleklerdir.

S.Erbil

Page 6: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

KALDIRAÇLAR:

Sabit bir destek etrafında hareket edebilen sağlam çubuklara kaldıraç denir.

S.Erbil

Page 7: BASİT  MAKİNELER

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.

S.Erbil

Page 8: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

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

Buna kaldıraç bağıntısı (moment) denir.

Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu

Bunu sembolle gösterirsek, F x |AO| = P x |OB|S.Erbil

Page 9: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 10: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Kaldıraçlar, destek noktasının bulunduğu yere göre;

çift taraflı ve tek taraflı kaldıraç olmak üzere

iki gruba ayrılır.

S.Erbil

Page 11: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

1. Çift Taraflı Kaldıraç

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

S.Erbil

Page 12: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Günlük hayatta çift taraflı kaldıraca benzer pek çok araç kullanırız.

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

S.Erbil

Page 13: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 14: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

2 .Tek Taraflı Kaldıraç

Desteğin uçta olduğu kaldıraçtır. İki çeşittir: a. Desteğin uçta, yükün ortada

olduğu kaldıraç. Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır.

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

Page 15: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 16: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 17: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

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

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

S.Erbil

Page 18: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 19: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 20: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

KUVVET KAZANCI

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

yük x yük kolu = kuvvet x kuvvet kolu

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

Kuvvet kolu S.Erbil

Page 21: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK:

Şekildeki düzenekte yükü dengeleyen kuvvet kaç N’dur?

S.Erbil

Page 22: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK: Aşağıdaki sistemleri dengeye

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

S.Erbil

Page 23: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK:Şekildeki gibi eşit bölmelendirilmiş

homojen bir çubuk,bir iple tavana asılarak dengelenmiştir.

Çubuğun ağırlığı 50 N olduğuna göre, ipteki

gerilme kaç N’dur?

S.Erbil

Page 24: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

MAKARALAR

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

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

S.Erbil

Page 25: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

1. Sabit Makara

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

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

Page 26: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 27: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK: Şekildeki sistemde, 10 N’luk P

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

S.Erbil

Page 28: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

2. Hareketli Makara

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

Sürtünmeler ihmal edilirse, hareketli makarada kuvvet yükün yarısına eşittir.

S.Erbil

Page 29: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 30: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK:

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

S.Erbil

Page 31: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

PALANGALAR

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

S.Erbil

Page 32: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 33: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK: Şekildeki

sistemde makaralar ağırlıksızdır. Sistem sürtünmesizdir.

a. Yükü dengeleyen kuvvet kaç N’dur?

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

c. Kuvvet kazancı nedir?

S.Erbil

Page 34: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

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

  Bayrak direğinin üst tarafında sabit makara bulunur.

S.Erbil

Page 35: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

MERKEZLERİ FARKLI OLAN MAKARALAR

Merkezleri farklı olan makaralarda kuvveti birinden

diğerine aktarmak için zincir ya da kayış kullanılır.

Şekildeki makaralar için;büyük makaranın dönme sayısı = n1

küçük makaranın dönme sayısı = n2

büyük makaranın yarıçapı = r1

küçük makaranın yarıçapı = r2

S.Erbil

Page 36: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Kayışlar çapraz takılarak makaraların dönme yönlerideğiştirilebilir.

S.Erbil

Page 37: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

EĞİK DÜZLEM

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

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

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

Page 38: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Bu şekilde P yükü, F kuvveti,

L kuvvet yolunu, h yük kolunu

göstermektedir.Eğik düzlemde,

sürtünmelerihmal edilirse, yükün

yaptığı iş, kuvvetin yaptığı işe eşittir.

F x F.kolu = P x P. yoluF x L = P x h

F/P = h/L => F = P.h / L

S.Erbil

Page 39: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

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

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

S.Erbil

Page 40: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK: Şekildeki eğik düzlemde AB = 6

m, BC = 2 m olduğuna göre 240 N’luk P yükünü hareket ettirmek için en az kaç N’luk F kuvveti uygulanmalıdır? (Sürtünme önemsenmeyecek) (Cevap: F=80N)

S.Erbil

Page 41: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÇIKRIK

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

Çıkrık, çift taraflı kaldıraca benzer.Sürtünmelerin ihmal edildiği bir

çıkrık için şu bağıntı yazılabilir:

F x R = P x r

S.Erbil

Page 42: BASİT  MAKİNELER

Y.YS.Erbil

Page 43: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Motorla çalışan makinelerin çoğunda çıkrık sistemi vardır.

Çevremizde çıkrığa benzer birçok araç gereç bulunur.

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

S.Erbil

Page 44: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

DİŞLİ ÇARKLAR Dişli çarklar, üzerinde eşit

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

Silindir üzerindeki dişler, çarkların birbirine geçmesine yarar.

- Dişler, bir çark üzerine uygulanan kuvveti diğer çarklara aktarır.

- Dişli çarklar hareketin yönünü ve hızını değiştirmeye yarar.

S.Erbil

Page 45: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

*Birbirine değen dişlilerin dönme yönleri terstir.

*Şekildeki birbirine değen dişliler için;

büyük dişlinin dönme sayısı = n1

küçük dişlinin dönme sayısı = n2

büyük dişlinin diş sayısı = r1

küçük dişlinin diş sayısı = r2

n1 / n2 = r1 / r2

S.Erbil

Page 46: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

VİDA

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

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

S.Erbil

Page 47: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

FÇ = vidayı çeviren kuvvet

R = vidayı döndüren kuvvetin dönme eksenine uzaklığı

a= vida adımı FD = delici

kuvvetS.Erbil

Page 48: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Vidayı çeviren kuvvet, R yarıçaplı bir dairenin çevresini dolanır.

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

S.Erbil

Page 49: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

ÖRNEK: Aşağıda görülen vidayı çeviren

kuvvet kolu 30 N’luk bir kuvvetle çevrildiğinde,

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

S.Erbil

Page 50: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

KAMA Cisimleri delmek, kesmek,

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

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

** İğne, bıçak, jilet, keski, makasın ağzı, keser, balta, kamaya benzer aletlerdir.

S.Erbil

Page 51: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

Kama kuvvetin yönünü değiştirir. Kama, yoldan kaybettirir,

kuvvetten kazandırır.

S.Erbil

Page 52: BASİT  MAKİNELER

Y.Y

TEKERLEK Bir milin etrafında, serbestçe

dönebilen disk şeklinde bir araçtır.

- Tekerlekler, üzerinde taşıdıkları cisimle zemin arasındaki sürtünmeyi azaltırlar.

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

Page 53: BASİT  MAKİNELER

HAZIRLAYAN

SEDA ERBİL

FİZİK ÖĞRETMENİ