Mekanik Avantaj (Kuvvet Kazancı) - (2. Bölüm)

Tekrar merhaba. Geçen videoda biraz hızlı gittik ama Şunu netleştirdiğimizi umuyorum: Şekildeki gibi basit bir kaldıracım varsa kuvveti uyguladığım nokta ile destek; destek ile de kaldıracın uyguladığı kuvvet arasındaki uzaklıkları biliyorsam, söz konusu bu iki kuvvet arasındaki ilişkiyi de biliyorum demektir. Giriş kuvveti, evet, kuvvet deyip geçmemem lazım giriş kuvveti demeliyim. Neyse giriş kuvveti çarpı giriş kuvveti ile destek arasındaki uzaklık eşittir çıkış kuvveti çarpı çıkış kuvveti ile destek arasındaki uzaklık geçen videoda öğrendiğimiz bu kuralın çıkış noktası şuydu: "enerjinin korunumu uyarınca giren iş çıkan işe eşit olmak zorundadır." iş dediğimiz nedir? Enerji transferidir. Demek ki giren enerji transferi çıkan enerji transferine eşittir. Tabii sürtünmeyi ve diğer enerji kayıplarını ihmal ediyorum. hhh Peki bu bilgi gerçek hayatta ne işimize yarayacak? Şöyle söyleyeyim bu bilgi ile birsürü sorun çözebiliriz. Diyelim ki 100 N'luk bir cismimiz var. işte 100 Newton ve ben biliyorum ki ne yaparsam yapayım tüm gücümü kullansam bile aşağı doğru uygulayabileceğim en büyük kuvvet bir saniye başka türlü çizeyim amacımın 100 N'luk bir yükü kaldırmak olduğu iyice belli olsun. 100 N'luk cismim burada 100 Newton Aşağı doğru uygulayabildiğim en büyük kuvvet de sadece 10 Newton diyelim. buraya kadar tamam değil mi? yani bu yükü kaldırabilmek için kendi kuvvetimi 10 ile çarpmam lazım bakalım nasıl olacak Giriş kuvvetim 10, destekten uzaklığı hesaplayacağım giriş kuvvetim 10 dedik uzaklığa da giriş uzaklığı diyelim çıkış kuvvetinin 100 olmasını istiyorum değil mi? bu da çıkış uzaklığı olsun desteğim burada ise giriş uzaklığı burası çıkış uzaklığı ise burası beşka bir renge geçeyim burası çok monoton oldu çok monoton oldu buradan buraya kadar çıkış uzaklığı şimdi bakalım giriş uzaklığının giriş uzaklığının çıkış uzaklığına oranı ne olmalı her iki tarafı da 10'a bölersek giriş uzaklığı çıkış uzaklığının 10 katı olmalı değil mi? 100'ü 10'a böldük yani destek ile ağırlık arasındaki uzaklık mesela 5 metre ise kuvveti uyguladığım nokta ile desteğin arasının bunun 10 katı olması gerek yani 50 metre olmalı yani her halükarda bu uzaklığın bu uzaklığa oranı 10 olmak zorunda tamam öyle yaptık peki şimdi ne olacak makineyi bu şekilde tasarladım böylece buradan uyguladığım 10 N'luk kuvvet ile ki bu aşağı doğru uygulayabildiğim en büyük kuvvet buradaki 100 N'luk yükü kaldırabiliyorum. ÇÜNKÜ YOK ÖYLE 3 KURUŞA 5 KÖFTE karşılığında aşağı doğru çok daha büyük mesafe boyunca bastırmam gerekiyor. Yükün 1 birim hareketi için tam olarak 10 birim boyunca aşağı hareket ediyorum. böyle olması gerekiyor çünkü tekrar ediyorum: "Giren iş çıkan işe eşit olmak zorunda". Tabii sihirli bir makine üretmediğiniz süece Haa üretebiliyorsanız bu videonun başında ne işiniz var? Gidin üretin trilyoner olun ama gerçekte bir makine karşılıksız iş üretmez karşılıksız enerji de üretmez bir yerlerden enerji almak zorundadır. Hatta çoğu makine sürtünme veya başka sebeplerden enerji kaybeder. bizim örneğimizde bu tarafta 10 N'luk kuvvet çarpı belli bir uzaklık kadar iş yapıyorsam bu taraftaki iş de buna eşit olmak zorunda yani şimdiki durumda sistemde sürtünme varsa yük kaldırılamaz çünkü zaten ucu ucuna iş yapıyoruz. başka bir problem çözelim: aslında hepsi aynı formülle çözülüyor Şimdi başka bir basit sisteme bakalım: yine düz bir çizgi çekeyim hemen hallediyorum şimdi bu tip sistemleri öğrendiğimiz diğer kavramlarla birleştirerek siz de yeni problemler üretebilirsiniz... ama şimdi buraya odaklanın şimdi diyelim ki buradan bastırıyorum yok, bir saniye öyle değil buradan aşağı bir kuvvet uyguluyorum bu uzaklık 35 metre olsun bu uzaklık ise 5 metre bu kola budan aşağı 7 N'luk kuvvet uyguluyorum ve bu kolla ne kadar ağırlık kaldırabileceğimi bulmak istiyorum ne kadar ağırlık kaldırılabilir? yine aynı formülü kullanacağız. Momentler bu sözcüğü daha önce kullandım ama hatırlamiyor olabilirsiniz desteğin iki tarafındaki momentler birbirine eşit olmalı yani giriş momenti çıkış momentine eşit olacak Neydi moment? moment kuvvet çarpı kuvvet ile destek arasındaki uzaklıktır. kuvvet çarpı kuvvet ile destek arasındaki uzaklık yani giriş momenti 7 Newton çarpı 35 metredir dikkat edin bu iş değil çünkü buradaki 35 metre kuvvetin aldığı yol değil kuvvetin aldığı yol şöyle bir şey ama bu 35 metrenin bu yola oranı bu taraftaki uzaklığın bu yola oranını verir. neyse,buradaki nicelik yani 35 metre çarpı 7 N momenttir ve bu taraftaki momente yani çıkış momentine eşittir. o da neye eşit? 5 metre çarpı makinenin kaldırma kuvveti buna çıkış kuvveti diyelim her iki tarafı 5'e bölerek çıkış kuvvetini bulabiliyoruz. 35'i 5'e böl 7 eder o zaman 7 çarpı 7 eşittir çıkış kuvveti yani 49 Newton aslında daha en başından belli oluyordu bakın,bu kolun uzunluğu bu kolun uzunluğunun 7 katı yani giriş kuvveti 7 N ise çıkış kuvveti de onun 7 katı olacak demektir. Tabii bu cismi 1 metre hareket ettirmek için bu tarafı 7 metre aşağı indirmemiz gerekir böylece giren işimiz çıkan işimize eşit oluyor. umarım kafanızı karıştırmamışımdır ve kaldıracın çalışma prensibine dair bir şeyler öğretebilmişimdir.. bundan sonraki birkaç videoda makara ve palanga gibi diğer basit makinelere giriş yapacağız makaranın nesi makine o da ayrı konu ya neyse gelecek videoda görüşmek üzere... Çeviren:Zeki Enes Akkan Seslendiren:Şevket Murat Ercan Altyazı: Süleyman Kaan Çakmak