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 Kayışlar çapraz takılarak makaraların dönme yönleri değiştirilebilir. Eğik 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. Bu şekilde P yükü, F kuvveti, L kuvvet yolunu, h yük kolunu göstermektedir. Eğik düzlemde, sürtünmeler ihmal edilirse, yükün yaptığı iş, kuvvetin yaptığı işe eşittir. Kuvvet x kuvvet yolu = Yük x Yük yolu FxL=Pxh F/P = h/L F = P.h / L 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. 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) Çıkrık 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: FxR=Pxr 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. Dişli 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. 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 Vida 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. FÇ = vidayı çeviren kuvvet R = vidayı döndüren kuvvetin dönme eksenine uzaklığı a= vida adımı FD = delici kuvvet Vidayı çeviren kuvvet, R yarıçaplı bir dairenin çevresini dolanır. Bu durumda çevirici kuvvetin yaptığı iş, delici kuvvetin yaptığı işe eşit olur. ÖRNEK: Yanda görülen vidayı çeviren kuvvet kolu 30 N’luk bir kuvvetle çevrildiğinde, vidanın oluşturacağı sıkıştırma kuvveti kaç N’dur?(ğ = 3 alınız) 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. Iğne, bıcak, jilet, keski, makasın ağzı, keser, balta, kamaya benzer aletlerdir. Kama kuvvetin yönünü değiştirir. Kama, yoldan kaybettirir, kuvvetten kazandırır. 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.