1. ÜNİTE: 10. BÖLÜM DEĞERLENDİRME SORULARI
A. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimeleri kullanarak tamamlayınız.
Cevap: 1. hareketli 2. kasnak 3. iş, enerji 4. kerpeten 5. kayıp
1. Hem öteleme hem de dönme hareketi yapan makaralara hareketli makara denir.
2. Kasnak, dönme hareketini daha uzaktaki bir noktaya kayış veya zincir yardımı ile ileten basit makinedir.
3. Bir basit makinede iş veya enerji kazancı sağlanamaz.
4. Makas ve kerpeten aynı tip kaldıraçlardır.
5. Eğik düzlemde yoldan kayıp vardır.
B. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise “D”, yanlış ise “Y” yazınız.
Cevap: 1. Y 2. D 3. Y 4. D 5. Y
1. (Y) Kaldıraç sistemlerinin hepsinde kuvvet kazancı sağlanır.
2. (D) Sürtünmelerin ve basit makine ağırlıklarının ihmal edildiği sistemlerde kuvvet kazancı oranında yoldan kayıp vardır.
3. (Y) Günlük hayatta bazı basit makineler %100 verimle çalışabilir.
4. (D) Birbirine perçinlenmiş iki kasnak aynı yönde dönerler.
5. (Y) Vidayı sıkmak için kullanılan anahtarın kol uzunluğu artırılarak, vidanın bir turda daha fazla ilerlemesi sağlanır.
C. Aşağıdaki soruları cevaplayınız.
1. Günlük hayatınızda kullandığınız basit makinelere örnekler veriniz. Bu basit makinelerin kullanım amaçlarını belirtiniz.
Basit makineler, kuvvetin yönünü, büyüklüğünü veya uygulama noktasını değiştirerek iş yapmamızı kolaylaştıran araçlardır.
Basit makineler şunlardır:
-
Kaldıraç: Bir destek noktası etrafında dönebilen sağlam yapılı çubuktan oluşur. Kaldıraçta kuvvetin destek noktasına olan uzaklığına kuvvet kolu, yükün destek noktasına olan uzaklığına da yük kolu denir. Kaldıraçlar, kuvvetten kazanç sağlamak, yoldan kazanç sağlamak veya kuvvetin yönünü değiştirmek amacıyla kullanılır. Günlük hayatta kaldıraçlara örnek olarak makas, pense, tahterevalli, kapı kolu, el arabası, ceviz kıracağı, cımbız, kürek vb. sayılabilir.
-
Makara: Sabit bir eksen etrafında serbestçe dönebilen, çevresinde ipin geçmesi için bir oluk bulunan basit makinelerdir. Makaralar, yükü yukarıya veya aşağıya kaldırmak için kullanılır. Günlük hayatta makaralara örnek olarak bayrak direği, vinç, asansör vb. sayılabilir.
-
Eğik düzlem: Bir yükü, ağırlığından daha küçük bir kuvvetle yukarıya veya aşağıya hareket ettirmek amacıyla kullanılır. Eğik düzlemde kuvvetten kazanç sağlandığı oranda yoldan kayıp gerçekleşir. Günlük hayatta eğik düzlemlere örnek olarak vidalar, zikzak yollar, rampalar vb. sayılabilir.
-
Çıkrık: Bir ipin ucuna bağlanmış bir çubuğun döndürülmesiyle ipin sarılmasını sağlayan basit makinelerdir. Çıkrıklar, yükü çekmek veya sarmak için kullanılır. Günlük hayatta çıkrıklara örnek olarak olta, kahve değirmeni, matkap vb. sayılabilir.
-
Dişli çarklar: Dişli kenarları olan ve birbirine müdahale ederek dönen basit makinelerdir. Dişli çarklar, hızdan kazanç sağlamak veya kuvveti iletmek için kullanılır. Günlük hayatta dişli çarklara örnek olarak bisiklet ve otomobillerde bulunan dişliler, saat mekanizması vb. sayılabilir.
2. Bir vidanın tahta bir blokta ilerleme miktarı nelere bağlıdır? Açıklayınız.
Cevap:
Bir vidanın tahta bir blokta ilerleme miktarı, vidanın tur sayısı ve vida adımına bağlıdır. Vida adımı, vida üzerinde iki diş arası uzaklıktır. Vidanın tam tur atması durumunda, bir vida adımı kadar ilerleme sağlanır. Örneğin, vida adımı 1 mm olan bir vidayı 5 tur döndürürseniz, tahta blokta 5 mm ilerlemiş olursunuz.
3. Basit makinelerde kullanılan prensipler nelerdir?
Cevap:
Basit makinelerde kullanılan prensipler şunlardır:
Kuvvet prensibi: Basit makineler, kuvvetin doğrultusunu, yönünü veya değerini değiştirerek iş yapmamızı kolaylaştırır. Bazı basit makinelerde kuvvetten kazanç sağlanırken, bazılarında yoldan kazanç sağlanır. Ancak aynı anda hem kuvvetten hem de yoldan kazanç sağlanamaz.
İş prensibi: Basit makinelerde işten kazanç yoktur. Hatta sürtünme gibi nedenlerden dolayı kayıp vardır. Basit makinelerde uygulanan kuvvet ile alınan yük arasındaki ilişki şöyledir: `F x f = Y x y` Burada `F` uygulanan kuvvet, `f` uygulanan kuvvetin yolunu, `Y` alınan yük, `y` alınan yükün yolunu gösterir.
Moment prensibi: Basit makinelerde moment ve iş prensipleri geçerlidir. Moment, bir kuvvetin bir noktaya göre dönme etkisidir. Moment, kuvvet ile kuvvet kolunun çarpımı ile bulunur: `M = F x d` Burada `M` moment, `F` kuvvet, `d` kuvvet koludur. Kaldıraç gibi basit makinelerde moment dengesi şöyledir: `F x d = Y x D` Burada `F` uygulanan kuvvet, `d` uygulanan kuvvetin moment koludur. `Y` alınan yük, `D` alınan yükün moment koludur.
4. Desteğin uçta, yükün ortada ve kuvvetin diğer uçta olduğu kaldıraç tipine günlük hayatta kullanılan basit makinelerden örnekler veriniz.
Cevap:
Desteğin uçta, yükün ortada ve kuvvetin diğer uçta olduğu kaldıraç tipine günlük hayatta kullanılan basit makinelerden örnekler şunlardır:
-
El arabası: Yükü taşımak için el arabasının saplarına kuvvet uygulanır. El arabasının tekerleği destek, yük ise el arabasının kasasıdır.
-
Ceviz kıracağı: Cevizi kırmak için ceviz kıracağının saplarına kuvvet uygulanır. Ceviz kıracağının menteşesi destek, ceviz ise yüktür.
-
Menteşeli kapılar: Kapıyı açmak için kapı koluna kuvvet uygulanır. Kapının menteşesi destek, kapı ise yüktür.
-
Gazoz açacağı: Gazoz kapağını açmak için gazoz açacağının sapına kuvvet uygulanır. Gazoz açacağının menteşesi destek, gazoz kapağı ise yüktür.
-
Delgeç: Kağıdı delmek için delgecin sapına kuvvet uygulanır. Delgecin menteşesi destek, kağıt ise yüktür.
Aşağıdaki problemleri çözünüz.
1. Ağırlıkları 3P ve P olan cisimler ile P ağırlıklı makaralardan oluşan şekildeki sistem dengededir. Buna göre Ti, T2 ve T3 gerilmelerinin P cinsinden değerlerini bulunuz (Sürtünmeler önemsizdir.)
Cevap: T1 = 2P T2 = 2P T3 = P
2. Eğik düzlem üzerindeki 3P ve P ağırlıklı cisimler ile P ağırlığındaki makaralardan oluşan şekildeki sistem dengededir. Buna göre; X cisminin ağırlığı kaç P kadardır? (Sürtünmeler önemsizdir. sin 30° = 0,5°)
Cevap: 3
3. 120 N ağırlığındaki K cismi ağırlıkları 30’ar N olan sürtünmesiz makaralar ve F kuvveti ile şekildeki gibi dengededir.
Buna göre;
a) F kuvvetinin büyüklüğünü
Cevap: 75 N
b) Tavana bağlı ipteki gerilmeyi (T)
Cevap: 255 N
c) Sistemin verimini bulunuz.
Cevap: % 80
4. Yarıçapları şekildeki gibi verilen kasnaklardan L ve M eşmerkezlidir. K saat ibresinin yönünde 12 devir yaptığında diğer kasnakların hangi yönde kaçar devir yapacağını bulunuz.
Cevap: L ve M saat ibresinin yönünde 24’er tur; N, saat ibresinin tersi yönünde 36 tur.
D. Aşağıdaki test sorularını çözünüz.
Ağırlığı önemsiz bir çubuk kullanılarak X cismi üç değişik şekilde dengede tutuluyor. Dengeleyici kuvvetler F^ F2 ve F3 olduğuna göre bu kuvvetler için verilen; önermelerinden hangisi ya da hangileri doğru olabilir?
Cevap: D
2.Yarıçapları sırasıyla r, 3r, r ve 2r olan K, L, M ve N dişli çarklardan oluşan sistem şekildeki gibidir. L ve M dişlileri birbirine perçinlenmiştir. K dişlisi I yönünde 6 devir yaptığında N dişlisi hangi yönde kaç devir yapar?
Cevap: C
