Basit Makineler-Konu özeti

İNDİR

BASİT MAKİNELER

Günlük hayatta is yapılmasını kolaylaştıran, kuvvetin yön ve büyüklüğünü değiştiren, çok az parçadan oluşan ve tek bir kuvvet çeşidini kullanan araçlara basit makineler denir. İki ya da daha fazla basit makine kullanılarak yapılan makinelere bileşik makine denir.

NOT:Elektrikle çalışan aletler basit makine değildir !

Basit makinelerin özellikleri:

  1. İş kolaylığı sağlarlar.
  2. Bir basit makinede kuvvetten kaç kat kazanç varsa yoldan da aynı oranda kayıp vardır .Kuvvetten kaç kat kayıp varsa yoldan da aynı oranda kazanç vardır.
  3. Basit makineler kuvvetin yönünü, doğrultusunu ve büyüklüğünü değiştirebilirler.
  4. Basit makineler tek bir kuvvet çeşidini kullanır. Makineye giriş kuvveti uygulandığında makineden çıkış kuvveti elde edilir. Basit makineye uygulanan kuvvete giriş kuvveti, basit makineden elde edilen kuvvete çıkış kuvveti denir.
  5. Basit makinelerde hiçbir zaman yapılan işten ya da harcanan enerjiden kazanç sağlanmaz. Sadece üzerine uygulanan kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü değiştirerek işin yapılma hızını değiştirir, is yapma kolaylığı sağlar. ÖRNEK: İnşaatın tepesine malzemeler çıkartılırken ister makara sistemi ile isterse de el ile çıkartılsın yapılan iş değişmez. Yapılan iş, malzemeleri inşaatın tepesine çıkarma işidir. Aynı işi yapan enerjiler eşittir.
  6. Basit makinelere aktarılan bir enerji türü, başka bir enerji türüne dönüştürülür. ÖRNEK: Bir sandal hareket ettirilirken küreklere uygulanan kas enerjisi, kürekler sayesinde hareket enerjisine dönüştürülür.
  7. Bütün basit makineler için geçerli prensip:

KUVVET X KUVVET KOLU = YÜK X YÜK KOLU

Basit Makine Çeşitleri: Kaldıraçlar,Makaralar, Palanga, Eğik Düzlem, Çıkrık, Dişli çark, Kasnak, Vida,…

MAKARALAR

Üzerinde bir ipin dolanabileceği oluk bulunan, merkezinden geçen eksen etrafında serbestçe dönebilen tekerlek şeklindeki düzeneklere makara denir. Makaralar sabit makara ve hareketli makara olmak üzere ikiye ayrılır. Makaralar kuvvetin yönünü değiştirebilir.(sabit) Makaralar kuvvetin büyüklüğünü değiştirebilir. (hareketli)

1.SABİT MAKARALAR

Bir yere tutturulmak suretiyle kullanılan makaralardır. Temel kullanım amacı kuvvetin yönünü değiştirmektir. İdeal bir sabit makarada (sürtünmenin önemsenmediği) ne kadar giriş kuvveti uygulanırsa o kadar çıkış kuvveti elde edilir. Bu tip makaralarda yoldan veya kuvvetten kazanç yoktur.

C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIE4S5BD1WBPulley[1].jpg https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_15-apr-10-01-44.gif

NOT: Sabit makaralarda; Kuvvet kazancı yok ,yol kazancı yok,sadece kuvvetin yönünü değiştirir. Sabit makaralarda uygulanan kuvvet yükün ağırlığına eşittir. Yükü 10 metre yukarı çıkarmak için ip 10 metre aşağıya çekilir.

2.HAREKETLİ MAKARALAR

Yük ile birlikte hareket edebilen makaralardır. Aşağıda verilen hareketli makara modelinde ipin biri tavana bağlıdır, diğeri ise kuvvetin uygulanacağı noktaya bağlıdır. Ağırlığın yarısı tavana yarısı da kuvvete gider bu yüzden hareketli makaralarda kuvvetten 2 kat kazanç vardır. Hareketli makaralarda 2 kat yol kaybı vardır.

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_20-apr-10-02-35.gif

NOT: Kuvvetten iki kat kazanç sağlar. Yoldan iki kat kayba neden olur. Hareketli makaralarla kuvvetten kazanç sağlandığı için yoldan da kayıp vardır. Bu makaralarda yükü 5 metre yukarı kaldırmak için ipin 10 metre çekilmesi gerekir.

PALANGALAR (BİLEŞİK MAKARALAR)

Bazen tek bir makarayla istediğimiz kuvvet kazancını elde edemeyiz. Bu durumda sabit ve hareketli makaraları birleştirerek bir makara sistemi oluşturabiliriz. Bu sistemlere bileşik makaralar yani palanga denir.

http://te.zavantag.com/tw_files2/urls_9/68/d-67025/67025_html_3c37ba08.png

C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIE4S5BD1WB300px-Pulley3a[1].png C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIEKWXFX49D68px-Polispasto2B[1].jpg

NOT: Bileşik makaralarda kuvvetten kazancı sistemdeki hareketi makaraların sayısı belirler. Her hareketli makara kuvvetten iki kat kazanç sağlar. Bu durumda örneğin 3 hareketli makara kullanıyorsak 2.2.2 = 8 kat kazanç sağlarız. Bu yoldan da 8 kat kayıp olacağı anlamına gelmektedir.

KALDIRAÇLAR

Sabit bir nokta etrafında serbestçe dönebilen sistemlere kaldıraç denir. Kuvvet kolu ne kadar uzunsa kuvvet kazancı o kadar fazla olur ve yükü kaldırmak için daha az kuvvet uygulanır. Kaldıraçlar, desteğin, yükün ve uygulanan kuvvetin bulunduğu yere göre üç çeşittir.

KALDIRAÇLAR

TEK TARAFLI KALDIRAÇ ÇİFT TARAFLI KALDIRAÇ
1.TİP:DESTEK UÇTA

YÜK ORTADA

KUVVET UÇTA

C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIE6UVL7QRPAnatomical_forceps[1].jpg C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIEKWXFX49D7488669002_7763fdfb25_z[1].jpg C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIEJ22MVZGTTennis_racket_and_ball[1].jpg

2.TİP:DESTEK UÇTA

YÜK UÇTA

KUVVET ORTADA

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_17-apr-09-22-19.gif

3.TİP:DESTEK ORTADA

YÜK UÇTA

KUVVET UÇTA

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_14-apr-09-22-11.gif

1.Tip kaldıraç (kuvvet ortada)- tek taraflı kaldıraç: Yük kolu kuvvet kolundan büyük olduğu için, kuvvetten kayıp, aynı oranda yoldan kazanç vardır.Bu tip kaldıraçlarda asla kuvvet kazancı yoktur. İş kolaylığı sağlamak için kullanılırlar.

http://www.karmabilgi.net/images/kaldirac-4.jpg http://www.fizikbilimi.gen.tr/wp-content/uploads/kald%C4%B1ra%C3%A7lar-2.png

 

Maşa, cımbız, zımba, kasık, çene, insan kolu, kürek, tenis raketi, olta.

2.Tip kaldıraç (yük ortada)- tek taraflı kaldıraç: Bu tip kaldıraçlarda her zaman kuvvet kazancı vardır. Ağır yükleri daha küçük kuvvetlerle kaldırmak için kullanılabilir. Kuvvetten kazanç, aynı oranda yoldan kayıp vardır. Fındık kıracağı, ceviz kıracağı, el arabası, menteşeli kapılar, gazoz açacağı

http://img2.blogcu.com/images/n/e/d/nedretfen/1227643706image004.jpg

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_17-apr-09-22-19.gif

3.Tip kaldıraç( destek arada)-çift taraflı kaldıraç: Bu tip kaldıraçta destek kuvvetten ne kadar uzak olursa ya da yüke ne kadar yakın olursa yükü kaldırmak için o kadar az kuvvet uygularız. Az kuvvetle çok iş yapmış oluruz. Makas, pense, kerpeten, tahterevalli, keser (çivi çekerken), eşit kollu terazi,kayık küreği,tırnak makası

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_14-apr-09-22-11.gif

EĞİK DÜZLEM

Cisimleri belirli yüksekliklere çıkarmak için kullanılan ve yatayla belli bir açı yapan düzleme eğik düzlem denir. Rampa, merdiven basamakları ve yokuş yukarı yapılan yollar birer eğik düzlemdir. Fermuar da eğik düzlem özelliklerine sahiptir.

*Eğik düzlem, küçük kuvvetlerle büyük yükleri belirli bir yüksekliğe çıkarmak için kullanılır. Eğik düzlemde kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır.

*Kuvvetten daha fazla kazanç sağlanması için eğik düzlemin uzunluğu arttırılır veya yüksekliği azaltılır. Fakat yapılan iş değişmez.

http://fendersi.net/images/clipboard809.jpg

ÇIKRIK

Sabit bir dönme ekseni etrafında serbestçe dönebilen silindir seklindeki cismin oluşturduğu basit makineye çıkrık denir. Kuyudan su çekme , ip eğirmek amaçlı kullanılır. Tornavida, direksiyon, İngiliz anahtarı, anahtar, vana çıkrığa örnek verilebilir.

  • Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp sağlar.
  • Kuvvet kazancının büyük olması için kuvvet kolunun yani çıkrık kolunun uzun olması gerekir.

http://galeri3.uludagsozluk.com/147/%C3%A7%C4%B1kr%C4%B1k_213085.jpgC:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIEKWXFX49D220px-Elderlyspinnera[1].jpg

DİŞLİ ÇARKLAR VE KASNAKLAR

Dönme yönünü, dönme sayısını, dönme hızını değiştiren, kuvvetin ve hareketin iletilmesini ve aktarılmasını sağlayan basit makinelerdir. Dişli çarklar birçok fabrikada makinelerde, arabaların viteslerinde, saatlerde, değirmenlerde, su motorları, mikser,asansör, matkap, bisikletlerde kullanılmaktadır.

Kasnaklar ise yürüyüş bantları, market kasaların yanında bulunan kısımlarda kullanılır.

  • Küçük dişli çarklara ve kasnaklara uygulanan küçük kuvvetler sayesinde büyük dişli çarklardan ve kasnaklardan daha büyük kuvvetler elde edilir. Fakat küçük dişli çark ve kasnaklara uygulanan kuvvetler fazla yol alırken, büyük dişli çark ve kasnaklarda elde edilen kuvvetler daha az yol alırlar.

DİŞLİ ÇARKLAR

C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIE6UVL7QRPGears_animation[1].gif http://sselin.files.wordpress.com/2011/04/basit_makineler_22-jpg.jpeg https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_10-apr-10-23-50.gif

Merkezleri farklı dişli çarklarda dönüş sayıları yarıçapları ve diş sayıları ile ters orantılıdır. Dönüş yönleri de şekildeki gibidir.

 

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_11-apr-10-23-50.gif

Merkezleri aynı olan dişli çarklarda dönüş yönleri ve dönüş sayıları eşittir.

KASNAKLAR

Ortak eksenli kasnaklarda devir sayısı ve dönüş yönleri aynıdır. Aşağıda farklı eksenli kasnaklarda dönüş yönleri şekildeki gibidir. Dönüş sayıları ise yarıçapları ile ters orantılıdır.

https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_07-apr-12-04-352.gif?w=291&h=169 https://zzeytinoglu.files.wordpress.com/2011/04/screenhunter_09-apr-12-04-46.gif

KAMA

Kamalar günlük hayatta farklı amaçlar için kullanılır. Demir, çelik ya da ahsaptan yapılmış ve odun yarmak için kullanılan takoz kamadır. Sivri uçlu (keskin) bıçak, balta, kazma, keser, orak, tırpan ağızdaki kesici dişler, makasın kesici kısımları, iğne, çuvaldız , keski ve pulluk bir tür kamadır.

C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIEJ22MVZGTreaper-kama[1].jpg C:UsersÜÇÜÇBÜÇÜÇDesktopwww.erguven.net-basit_makineler_(121).JPG

TEKERLEK

Günümüzden 5000 yıl önce Sümerliler tarafından icat edilen tekerlek sürtünme kuvvetini azalttığı için en önemli buluşlardan biri sayılır. Tekerlek yuvarlanma hareketinden yararlanır. Araba, otobüs, paten , bisiklet gibi araçlarda kullanılır.

VİDA

Bir silindir üzerine sarılmış eğik düzleme veya helezonik kıvrımlardan oluşan basit makineye vida denir. Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp sağlar. Mengene, matkap ucu, kavanoz kapağı, kriko birer vidadır.

C:UsersAsusAppDataLocalMicrosoftWindowsINetCacheIE4S5BD1WB250px-Screws[1].jpg