Page 117 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

Sürtünme ve ip ağırlıklarının ihmal edildiği sistemlerde sabit makara bu kuvvet-
lerin etkisinde dönmez ya da sabit hızla hareket ederse kuvvetlerin O noktasına
T göre toplam torku sıfır olur. Buna göre

r r G . r = F . r ( G = F olur.
O Taşınan yük G
Kuvvet kazancı = = = 1
Uygulanan kuvvet F
F olur. Kuvvetten kazanç olmadığı için yoldan da kayıp yoktur. Sabit makara sade-
x
h ce kuvvetin yönünü değiştirerek iş kolaylığı sağlar.
Sabit makara ile oluşturulan sistemde ip, F büyüklüğünde kuvvet ile x kadar aşa-
G ğı yönde çekildiğinde G ağırlıklı yük, h kadar yükselir (Şekil 1.89). Enerji korunu-
muna göre
Şekil 1.89: Sabit makaralı sis-
.
.
temde G yükünün G h = F x dir. Buna göre F = G olduğundan h = x olur.
yer değiştirmesi
Sistem dengede ve makara ağırlıksız ise makaraya etkiyen net kuvvet sıfır olaca-
ğından makarayı taşıyan ipteki T gerilme kuvveti
F
F net = 0 ( T + G + = 0 (T = G + F büyüklüğünde olur.
Sistem dengede ve makara ağırlıklı ise makarayı taşıyan ipteki T gerilme kuvveti

F
F net = 0 ( T + G + + G makara = 0 (T = G + F + G makara büyüklüğünde olur. Makaranın ağırlıklı olması uygula-
nan kuvveti etkilemez. Sadece makarayı taşıyan ipteki T gerilme kuvvetini arttırır.

126. ÖRNEK

Ağırlığının büyüklüğü 2G olan homojen ve her bir bölmesi d uzunluğu-
na sahip yatay çubuk, üzerine ağırlığının büyüklüğü G olan cisim yerleş-
G tirilerek destek ve F kuvveti ile şekildeki gibi dengelenmektedir.
F
A B a) Sürtünmeler ve ip ağırlığı ihmal edildiğine göre sistemi dengede
tutan F kuvetinin büyüklüğü kaç G olur?
b) Desteğin tepki kuvvetinin büyüklüğü kaç G olur?

ÇÖZÜM

a) Sürtünmesiz sistemde ipin her noktasındaki gerilme kuvveti
aynı olacağından sistemin kuvvet diyagramı çizilirken B nok- 1
N
tasındaki ip gerilmesi F olarak gösterilir. Homojen çubuğun F F
ağırlığı, çubuğun tam orta noktasında 2G olarak gösterilirken A B
desteğin tepki kuvveti de şekilde gösterildiği gibi N olur. G 2 G 2
Dengedeki sistemin herhangi bir noktaya göre toplam torku
sıfır olmalıdır. Tork desteğe göre alındığında yük ve çubuğun ağırlıkları sistemi 2 yönünde dön-
dürmeye zorlarken uygulanan F kuvveti 1 yönünde döndürmeye zorlar.
.
.
x toplam = 0 ( G . d + 2G 2d = F 5d ( 5G = 5F ( F = G olarak bulunur.
b) Dengedeki sisteme etkiyen net kuvvet sıfır olmalıdır. Buna göre

F
F net = 0 ( N + + G cisim + G ubukç = 0 ( N + F = 3G ( N + G = 3G ( N = 2G büyüklüğünde olur.

219
219