Question

Bir bisiklet pedal kolunun uzunluğu 15 cm’dir. Metehan, pedala aşağı doğru 90 N’lık kuvvet uyguluyor. Pedal kolunun düşeyle yaptığı açı 30° iken pedal kolunun üzerindeki torkun büyüklüğü kaç N · m’dir?

(sin 30° = cos 60° = 1 /2 m)

Answer 1

Verilenler:

• Pedal kolunun uzunluğu (d) = 15 cm = 0.15 m
• Uygulanan kuvvet (F) = 90 N
• Pedal kolunun düşeyle yaptığı açı (θ) = 30°
• sin 30° = 1/2

Tork Formülü:

T = F × d × sinθ

Hesaplama:

• T = 90 N × 0.15 m × (1/2)
• T = 6.75 N·m

Sonuç:

Pedal kolunun üzerindeki torkun büyüklüğü 6.75 N·m'dir.

Açıklama:

• Tork: Bir kuvvetin bir cismi döndürme eğiliminin ölçüsüdür.
• Kuvvet kolu: Kuvvetin uygulandığı nokta ile döndürme ekseninin arasındaki dik uzaklıktır.
• Sinüs: Bir dik üçgende bir açının karşısındaki kenarın hipotenüse oranıdır. Burada, sin 30° açısının karşısındaki kenarın hipotenüse oranını verir.

Bu hesaplamada, uygulanan kuvvetin sadece düşey bileşeni tork oluşturur. Yatay bileşeni ise pedal kolunu sıkıştırmaya çalışır ancak döndürme etkisi yaratmaz. Sinüs fonksiyonu, kuvvetin döndürme etkisi yaratan bileşenini bulmamızı sağlar.

Özetle:

Metehan'ın pedal koluna uyguladığı kuvvet, pedalı döndürmeye çalışır. Bu döndürme etkisi, tork olarak ifade edilir. Hesaplamalarımız sonucu, pedal kolunun üzerindeki torkun büyüklüğünü 6.75 N·m olarak bulduk.