Cevap :
Makaralar,palangalar
Makaralar
Sabit bir eksen üzerinde dönebilen cisimlere makara denir. İki çeşit makara vardır;
a. Sabit Makaralar
Dönme ekseninden, bir noktaya bağlı olduğu için, yük ile birlikte hareket etmeyen, sadece iş yapma kolaylığı sağlayan makaralardır.
Moment prensibinden,
F.r = P.r
F = P olur.
Kuvvet=Yük
Sabit makaralarda kuvvet kazancı yoktur. Sadece kuvvetin yönü ve doğrultusu değişmiş olur.
b. Hareketli Makaralar
Yük ile birlikte hareket eden, hem iş yapma kolaylığı hem de kuvvetten kazanç sağlayan
makaralardır.Yani çevresinden geçen ip çekildiğinde hem dönen hem de yükselip
alçalabilen makaralardır. [Şekil - 6 (a)] Aynı ipte aynı gerilme kuvveti olacaktır.
P yüklü 2F kuvveti tarafından dengelenmiştir.
sistem dengede ise,
SFy = 0 dır.
F+F = P 2F=P
F= P / 2 'dir.
Ağırlığı önemsenmeyen hareketli makarada kuvvetten kazanç 2 dir. Yoldan kayıpta 2 dir. Bunun anlamı, P yükünün 1 metre yükselmesi için ipin ucu 2 metre çekilmelidir.
Makaranın ağırlığını da hesaba katarsak Şekil 6 (b) deki gibi ipteki gerilme kuvveti dengeye göre,
2 F = P + G olur.
Şekildeki gibi kuvvetle yatay doğrultu arasında a açısı olursa
bu durumda kuvvetler bileşenlere ayrılıp denge yöntemleri
uygulanarak F kuvveti bulunur. Sistem dengede olduğuna göre
2F . sina = P - G Şekil - 7 (a) daki sistem dengede olduğuna göre;
ZFy = 0
F + F = P dir. 2F=P
F = P / 2 ' dir.
Şekil - 2.38 (b) deki sistem dengede olduğuna göre;
2F + 2F = P dir. 4F = P
F = P / 4 'dür. 4
Palangalar
Hareketli ve sabit makara gruplarından oluşan sisteme palanga denir. Pangalar kuvvet kazancı sağlar. Palangalarda F ile P arasındaki ilişki makara sistemlerinde olduğu gibi dengenin birinci şartından bulunur.
Şekil - 8(a) daki aynı ipte aynı gerilme kuvvetleri olduğuna göre, her ipteki gerilme F dir. Hareketli makara grubunu dört ip taşımaktadır. O halde,
S Fy = 0
4F = P ‘den F = P/4 olur.
Kuvvetten kazanç P / F = 4 dür.
Eğer makaraların ağırlıkları ihmal edilmemiş ise, sadece hareketli makaraların ağırlığı
yüke ilave edilir ve aynı işlem tekrar edilir.
Şekil - 8 (b) deki palangada P ile F arasındaki ilişki denge şartından bulunur. Burada
hareketli grubu taşıyan ip sayısı 5 dir. Her ipte aynı gerilme kuvveti olup, F kadardır.
Sistem dengede olduğuna göre,
ZFy = 0 dır. 5F=G
F = G / 5 'tir.
Not: Makara sistemlerinde ve palangalada, soruları dengenin şartlarına göre çözmek avantajlıdır. Bundan dolayı formül vermeyi uygun görmedik. ayrıca makara ağırlıkları verildiği zaman, sabit makaraların ağırlığı, tavana bağlanan ip tarafından dengelendiğinden kuvvete katkısı yoktur. hareketli makaraların ağırlıkları dikkate alınacaktır.
Şekil - 8 (b) de makara ağırlıkları P ise, denge şartından,
5F = G + 2P olur.
Eğik Düzlem
Küçük kuvvetlerle ağır yükleri istenilen yüksekliğe
çıkarmaya yarayan basit makinadır. İş prensibine göre çalışır.
Şekil - 9 deki eğik düzlem için iş prensibi;
Kuvvet . Kuvvet Yolu = Yük . Yük Yolu
F . l = G . h 'dir.
l: Kuvvet yolu (eğik düzlemin uzunluğu)
h : Yük yolu (yüke paralel, eğik düzlemin yüksekliği)
P : Yükün ağırlığı
F : Yükü hareket ettiren kuvvet
Kuvvetten kazandırır, fakat yoldan kaybettirir.
