Page 95 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

116. ÖRNEK

Şekil I ve Şekil II’deki gibi eşit bölmeli ve ağırlığı ihmal edilen çubuklara F ve 2F büyüklüğünde kuv-
vetler uygulanmaktadır.

F 2 = 2F
K L M N K L M N

F 1 = F F 2 = 2F F 1 = F
Şekil I Şekil II
Buna göre

a) Şekil I’deki çubuğun dengede kalabilmesi için hangi noktasından geçen eksen etrafında dön-
mesi gerekir?
b) Şekil II’deki çubuğun dengede kalabilmesi için hangi noktasından geçen eksen etrafında dön-
mesi gerekir?

ÇÖZÜM
a) Şekil I’deki kuvvetlerin bileşkesi R = F + 2F = 3F büyüklüğünde ve aşağı yöndedir. Çubuğun den-
gede kalabilmesi için bileşke kuvvetin uygulama noktasından bileşke kuvvet ile zıt yönde ve eşit
büyüklükte bir kuvvet uygulanmalıdır. Bileşke kuvvetin uygulama noktası, kuvvetlerin torklarının
eşit büyüklükte ve zıt yönde olduğu noktadır. Çubuğun üzerindeki kuvvetlerin dönme noktasına
uzaklığı d ve d olarak ifade edilirse
1
2
τ = τ ( F . d = F . d ( F . d = 2F . d ( d = 2d olur.
1
2
2
2
1
2
1
2
1
1
K L M N
Bileşke kuvvet Şekil I’de gösterildiği gibi F 1 kuvvetine 2
birim, F 2 kuvvetine 1 birim uzaklıktadır. Buna göre çu-
d 1 d 2
buğun dönme ekseninin bulunacağı nokta, M noktası
F 1 = F F 2 = 2F olmalıdır. Paralel ve aynı yönlü iki kuvvetin bileşkesi her
R = 3F
zaman kuvvetler arasında ve büyük kuvvete daha yakın
Şekil I
bir noktada olur.
b) Şekil II’deki kuvvetlerin bileşkesi R = 2F - F = F büyüklüğünde ve 2F
yukarı yöndedir. Bileşke kuvvet, kuvvetlerin torklarının eşit bü-
yüklükte ve zıt yönde olduğu noktadır.
τ = τ ( F . d = F . d ( F . d = 2F . d ( d = 2d wwolur.
2
1
2
2
2
2
1
1
1
1
Kuvvetler çubuğa şekildeki gibi uygulandığında tork noktası ola- F
rak kuvvetlerin arasındaki bir nokta seçilirse kuvvetlerin ikisi de
aynı yönde döndürme etkisi yapar. Bu nedenle tork noktası, para- Şekil II
lel ve zıt yönlü kuvvetlerin uygulama noktalarının arasında olmaz.
Buna göre çubuğun dengede kalması için dönme ekseni kuvvet- F 2 = 2F R = F
d 2
lerin döndürme eğilimlerinin zıt olduğu bir noktada olmalıdır. K
Tork eşitliğinin sağlanabilmesi için küçük kuvvetten uzak; büyük L M N
kuvvete yakın olmalıdır. d 1 = 2d 2 koşulunu sağlayan nokta da M d 1
F 1 = F
noktasıdır.
197
197