Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen Bilimleri dersimizin en zevkli konularından biri olan Basit Makineler ünitesinin sonundaki bu değerlendirme sorularını gelin birlikte, adım adım çözelim. Her bir adımı dikkatlice okuyarak konuyu daha iyi pekiştireceğinize eminim.
A. Aşağıda adı verilen basit makinelerde yük ve desteğin nerede olduğunu yanına yazınız.
Bu soruda bizden bazı kaldıraç türlerinde yük, destek ve kuvvetin yerlerini düşünerek yükün ve desteğin konumunu belirtmemiz isteniyor. Hadi hepsini tek tek inceleyelim.
- a. pense: Penseyi kullandığımızı hayal edelim. Ortasındaki vida destek noktasıdır. Sıkıştırdığımız nesne ise yüktür ve destek ile kuvvet uyguladığımız yerin arasındadır. Yani destek ortadadır.
- b. cımbız: Cımbızla bir şeyi tuttuğumuzda, parmaklarımızla ortadan bastırırız (kuvvet). Tuttuğumuz nesne uçtadır (yük). Cımbızın birleşik olan diğer ucu ise destek noktasıdır. Yani destek uçta, yük diğer uçtadır.
- c. zımba: Zımbanın en arkadaki menteşeli kısmı destek noktasıdır. Kağıdı deldiğimiz yer, yani telin çıktığı yer yüktür. Biz ise destek ile yükün arasına kuvvet uygularız. Yani destek uçta, yük ortadadır.
- ç. keser: Keserin arkasındaki çivi söken kısmını düşünelim. Çiviyi sökerken keserin başını tahtaya dayarız, bu nokta destek olur. Sökmeye çalıştığımız çivi yüktür. Sapından kuvvet uygularız. Yani destek ortadadır.
- d. delgeç: Delgecin arkasındaki menteşe destek noktasıdır. Kestiği kağıt yüktür ve destek ile kuvvet uyguladığımız yerin arasındadır. Yani destek uçta, yük ortadadır.
B. Aşağıdaki sorunun doğru cevabını işaretleyiniz.
Makaralarla ilgili bu güzel soruyu çözmek için önce her bir düzeneği dikkatlice analiz etmeliyiz. Unutmayın, soruda makara ağırlıkları ve sürtünmelerin ihmal edildiği söyleniyor. Bu bizim işimizi kolaylaştıracak!
Adım 1: Düzenekleri Analiz Edelim
- K düzeneği: Bu bir sabit makara. Sabit makaralar kuvvetin yönünü değiştirir ama kuvvetten kazanç sağlamazlar. Yani yük ne kadarsa, uygulamamız gereken kuvvet de o kadardır.
Kuvvet Kazancı = Yük / Kuvvet = 10 N / 10 N = 1‘dir. - L düzeneği: Bu bir hareketli makara. Hareketli makaralarda yük, makarayı taşıyan iki ip koluna bölünür. Bu da bize kuvvetten kazanç sağlar.
Kuvvet (F₂) = Yük / 2 = 10 N / 2 = 5 N.
Kuvvet Kazancı = Yük / Kuvvet = 10 N / 5 N = 2‘dir. - M düzeneği: Bu bir palanga sistemidir. Burada bir sabit, bir de hareketli makara var. Kuvvet kazancını bulmak için hareketli makarayı yukarı çeken ip sayısına bakmalıyız. Gördüğümüz gibi, yükü taşıyan hareketli makarayı 2 ip yukarı çekiyor.
Kuvvet (F₃) = Yük / 2 = 10 N / 2 = 5 N.
Kuvvet Kazancı = Yük / Kuvvet = 10 N / 5 N = 2‘dir.
Adım 2: İfadeleri Değerlendirelim
Şimdi bulduğumuz bu bilgilere göre öncülleri tek tek kontrol edelim.
- I. K düzeneğindeki kuvvet kazancı L düzeneğininkinden fazladır.
K’nın kuvvet kazancı 1, L’nin kuvvet kazancı 2’dir. 1, 2’den fazla değildir. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır. - II. L düzeneğinde yükü 2 metre yukarı çıkarmak için ip 2 metreden daha fazla çekilmelidir.
L düzeneğinde kuvvetten 2 kat kazanç varsa, yoldan da 2 kat kayıp vardır. Yani yükü ne kadar yukarı çekmek istiyorsak, ipi onun 2 katı kadar çekmeliyiz.
İpi çekme miktarı = 2 x Yükün yükselme miktarı = 2 x 2 metre = 4 metre.
4 metre, 2 metreden daha fazladır. Dolayısıyla bu ifade doğrudur. - III. M düzeneğindeki kuvvet kazancı L düzeneğinden fazladır.
M’nin kuvvet kazancını 2 bulduk. L’nin kuvvet kazancını da 2 bulduk. 2, 2’den fazla değildir, eşittir. Dolayısıyla bu ifade de yanlıştır.
Adım 3: Sonuca Ulaşalım
Yaptığımız analizlere göre sadece II. ifade doğrudur. Ancak şıklarda “Yalnız II” seçeneği bulunmuyor. Bu durum, sorunun seçeneklerinde bir hata olabileceğini gösteriyor. Fen Bilimleri’nde bazen böyle durumlarla karşılaşabiliriz. Önemli olan bizim konuyu doğru anlamamız ve mantığı doğru kurmamızdır. Yaptığımız çözüme göre doğru olan tek ifade II. ifadedir.
C. Aşağıda verilen basit makinelerin her birinin kullanıldığı yerlere örnekler veriniz.
Günlük hayatta ne kadar çok basit makine kullandığımızı görünce şaşıracaksınız! İşte bazı örnekler:
- Sabit makara:
Okulumuzdaki veya resmi binalardaki bayrak direkleri, inşaatlarda harç veya tuğla çekmek için kullanılan sistemler, jaluzi perdelerin mekanizması. - Eğik düzlem:
Ağır bir eşyayı kamyona yüklemeyi sağlayan yükleme rampaları, hastanelerdeki ve binalardaki engelli rampaları, bir vidayı tahtaya sokmamızı sağlayan vidanın kendi yapısı, dağlardaki virajlı yollar. - Kaldıraç:
Parklarda oynadığımız tahterevalli, bir şeyi kesmek için kullandığımız makas, bir şeyi sıkmak için kullandığımız pense, bahçedeki toprağı taşıdığımız el arabası. - Dişli çark:
Bindiğimiz bisikletin vites sistemi, kolumuzdaki analog saatlerin içindeki mekanizma, arabaların vites kutusu (şanzıman), el matkabının içi.
Umarım çözümler anlaşılır olmuştur. Unutmayın, Fen Bilimleri etrafımızdaki dünyayı anlamaktır. Başarılar dilerim!