8. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı Cevapları Ata Yayınları Sayfa 170

Harika bir soru! Merhaba sevgili öğrencim, ben Fen Bilimleri öğretmenin. Gel şimdi bu makara sorusunu birlikte, tane tane analiz edelim ve çözelim. Bu tür sorular, konuyu ne kadar iyi anladığımızı ölçmek için harikadır.

Öncelikle soruda bize verilen düzenekleri bir inceleyelim. Unutma, soruda bize sürtünmelerin ve makara ağırlıklarının ihmal edildiği söyleniyor. Bu, işimizi kolaylaştıran önemli bir bilgi!

I. Düzenek Analizi:

Bu düzenekte bir adet hareketli makara görüyoruz. Neden hareketli? Çünkü makaranın kendisi de yükle birlikte yukarı aşağı hareket ediyor. Hareketli makaralarda en önemli kural şudur: Yük, makaraya bağlı ip kolları tarafından paylaşılır. Burada G yükünü taşıyan 2 tane ip kolu var. Bu yüzden yükü dengelemek için gereken kuvvet (F₁), yükün ağırlığının yarısı kadardır.

Yani, F₁ = G / 2

Kuvvetten 2 kat kazanç sağladığımız için, yoldan da 2 kat kaybederiz. Yani yükü 1 metre yukarı çekmek için ipi 2 metre çekmemiz gerekir.

II. Düzenek Analizi:

Bu düzenekte ise bir sabit ve bir hareketli makara var. Bu tür sistemlere palanga denir. Burada da kuralımız aynı: Yükü taşıyan ip sayısını bulmalıyız. G yüküne bağlı olan hareketli makarayı yukarı doğru çeken 2 tane ip kolu var. Üstteki sabit makara ise sadece kuvvetin yönünü değiştirerek bize uygulama kolaylığı sağlar, kuvvetin büyüklüğünü değiştirmez.

Yani, bu düzenekte de yük 2 ip tarafından taşındığı için, gereken kuvvet (F₂) yükün ağırlığının yarısı kadardır.

F₂ = G / 2

Aynı şekilde, kuvvetten 2 kat kazanç olduğu için yoldan da 2 kat kayıp vardır.

Şimdi bu bilgilerle sorudaki maddeleri tek tek değerlendirelim.

1. F₁ kuvveti, F₂ kuvvetinden büyüktür.

Çözüm:

• Adım 1: Yukarıdaki analizimizde I. düzenekteki F₁ kuvvetini G/2 olarak bulduk.
• Adım 2: II. düzenekteki F₂ kuvvetini de G/2 olarak bulduk.
• Adım 3: Gördüğün gibi, F₁ kuvveti ile F₂ kuvveti birbirine eşittir (F₁ = F₂).

Sonuç: Bu ifade YANLIŞTIR.

2. I. düzenekteki makara sabit makaradır.

Çözüm:

• Adım 1: Sabit makaralar, adından da anlaşılacağı gibi, bir yere sabitlenir ve yükle birlikte hareket etmezler.
• Adım 2: I. düzenekteki makara ise G yüküyle birlikte aşağı ve yukarı hareket etmektedir.

Sonuç: Bu bir hareketli makaradır. Dolayısıyla bu ifade YANLIŞTIR.

3. II. düzeneğin sağladığı kuvvet kazancı, I. düzeneğin sağladığı kuvvet kazancından büyüktür.

Çözüm:

• Adım 1: Kuvvet kazancını Yük / Kuvvet formülü ile buluruz.
• Adım 2: I. düzenek için kuvvet kazancı = G / F₁ = G / (G/2) = 2 kat.
• Adım 3: II. düzenek için kuvvet kazancı = G / F₂ = G / (G/2) = 2 kat.

Sonuç: İki düzeneğin de kuvvet kazançları birbirine eşittir. Bu ifade YANLIŞTIR.

4. I. düzenekte yoldan kayıp yoktur.

Çözüm:

• Adım 1: Basit makinelerin altın kuralını hatırlayalım: İşten kazanç yoktur. Eğer bir basit makinede kuvvetten kazanç varsa, aynı oranda yoldan kayıp olmak zorundadır.
• Adım 2: I. düzenekte kuvvetten 2 kat kazanç olduğunu bulmuştuk.

Sonuç: Bu durumda yoldan da 2 kat kayıp vardır. Yani bu ifade YANLIŞTIR.

5. II. düzenekte yükün 1 m yükseltilebilmesi için kuvvetin uygulandığı ipin 4 m çekilmesi gerekir.

Çözüm:

• Adım 1: Bir sistemdeki yoldan kayıp oranı, her zaman kuvvet kazancı oranına eşittir.
• Adım 2: II. düzenekte kuvvet kazancını 2 kat olarak hesaplamıştık. Bu, yoldan kaybın da 2 kat olduğu anlamına gelir.
• Adım 3: Bu durumda, yükü 1 metre yükseltmek için ipi, bu mesafenin 2 katı kadar çekmemiz gerekir. Yani; 1 m x 2 = 2 metre.

Sonuç: Soruda ipin 4 m çekilmesi gerektiği belirtilmiş. Bu nedenle bu ifade de YANLIŞTIR.

Genel Değerlendirme:

Sevgili öğrencim, yaptığımız dikkatli analiz sonucunda soruda verilen ifadelerin hiçbirinin doğru olmadığını gördük. Bazen test kitaplarında bu tür hatalı sorularla karşılaşabiliriz. Önemli olan paniğe kapılmadan, bildiğimiz temel kuralları doğru bir şekilde uygulamaktır. Bu soruda da sen ve ben tam olarak bunu yaptık ve makaralar konusundaki bilgimizi başarıyla kullandık. Aferin sana!