Page 113 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

1.10. BASİT MAKİNELER

a) Efes Antik Kenti b) Keops Piramidi c) Sümela Manastırı
Görsel 1.23: Tarihî yapılar
Çağlar boyunca insanlar, farklı amaçlarla pek çok yapı inşa etmişlerdir (Görsel 1.23). Teknolojinin henüz geliş-
mediği dönemlerde insanların çok büyük taşları oldukça yükseğe nasıl çıkardığı ve bu yapıları nasıl inşa ettiği
hep bir merak konusu olmuştur. İnsanlar akıllarını kullanıp kendi güçlerinin üstünde olan işleri yapmak için
makineler icat ederek bu noksanlıklarını ortadan kaldırmışlardır. Araştırmalarının büyük bir bölümü kaldıraç
sistemi ve kuvvet dengesi üzerine olan ünlü matematikçi ve fizikçi Archimedes (Arşimed), “Bana yeterince uzun
bir kaldıraç ve sağlam bir destek verin, Dünya’yı yerinden oynatayım.” diyerek aslında büyük ağırlıkların bile
insan gücü ile yerinden kaldırılabileceğine işaret etmiştir (Şekil 1.84).

Şekil 1.84: Kaldıraç kullanılarak çok ağır yüklerin kaldırılması
İnsanların icat ettiği birtakım makineler onların hayatlarını kolaylaştırmış, işlerini daha çabuk yapmalarını sağ-
lamıştır. Günlük yaşantımızda iş yapma kolaylığı sağlayan araçlara basit makineler denir. Basit makineler iş
kolaylığı sağlamak amacıyla kullanılır ancak işin yapılması için gereken enerjiden kazanç sağlanmaz. İdeal bir
basit makinede kuvvetin yaptığı iş, yüke aktarılan enerjiye eşit olur. Kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü değişti-
rerek iş kolaylığı sağlayabilir.
.
Yapılan iş W = F x olarak ifade edildiğinden bir basit makinede kuvvetten kazanç sağlanırsa aynı oranda yol-
dan kayıp olur. Yoldan kazanç sağlanıp kuvvetten kayıp edilen durumlar da vardır. Basit makineler genellikle
kuvvetten kazanç sağlamak için yapılmış araçlardır. Kuvvetten elde edilen bu kazanca kuvvet kazancı ya da
mekanik avantaj adı verilir. Kuvvet kazancı, taşınan yükün sisteme uygulanan kuvvete oranıdır. Buna göre
Taşınan yük
Kuvvet kazancı = olur.
Uygulanan kuvvet

Bir basit makinede taşınan yük ile sisteme uygulanan kuvvet eşit ise kuvvet kazancı 1 olur. Yük daha küçük bir
kuvvetle dengelenirse bu durumda kuvvet kazancı 1'den büyük olur. Örneğin ağırlığı G büyüklüğünde olan
yük, ağırlığının yarısı kadar bir kuvvetle dengelenirse

Kuvvet kazancı= G = 2 olur.
G
2
Basit makinelerde enerji kazancı olmadığından W = F . x eşitliğine göre kuvvet yarıya düştüğü için yol da iki
katına çıkar. Bir basit makinede kuvvetten kazanç ne kadar büyükse yoldan kayıp o oranda fazladır.

215
215