Makaralar

Makara Nedir?

Sabit bir eksen etrafında rahatça dönebilen, çevresindeki ipin geçebilmesi için oluğu bulunan dairesel düzeneklere makara denir.

Günlük hayatta kullandığımız iki çeşit makara vardır. Bunlar:

  1. Sabit makara
  2. Hareketli makara

Öncelikle bir önceki konu olan Kaldıraçlar‘da da değindiğimiz kuvvet ve yol kazancı konusuna göz atalım.

KUVVETTEN KAZANÇ, YOLDAN KAYIP NE DEMEKTİR?

Kuvvetten Kazanç; büyük yük küçük kuvvet ile dengeleniyor demektir. Yani yükü kaldırmak için ne kadar az kuvvet uyguluyorsam kuvvet kazancım o kadar fazladır.

Örneğin;

Örnek 1:

kaldirac-ornek

Örnek 1 için kaldıraç formülünü uygularsak;

YÜK X YÜK KOLU = KUVVET X KUVVET KOLU

30 x 4 = F x 2              yük kolu= 4 birim

120=2F                         kuvvet kolu =2 birim

F=60 N

Örnek 2:

kaldirac-ornek-2

Örnek 2 için kaldıraç formülünü uygularsak;

YÜK X YÜK KOLU = KUVVET X KUVVET KOLU

30 x 2 = F x 4              yük kolu= 2 birim

60=4F                         kuvvet kolu =4 birim

F=15 N

Örnek 1’de 30 N’luk yükü, 60 N’luk kuvvet ile kaldırdık.  Örnek 2’de ise aynı yükü 15 N ile kaldırdık. İlk durumda kuvvetten kazanç sağlayamazken ikinci durumda yükten daha küçük bir kuvvet ile yükü kaldırabildik. Böylece kuvvetten kazanç sağlamış olduk.

Ancak; Örnek 1’de kuvvet ile denge noktası arasındaki uzaklık 2 birim iken, Örnek 2’de 4 birim oldu. Yani denge sağlamak için gerekli uzunluğu arttırmış olduk. Böylece yoldan kaybettik.

Aynı durumu bir de makaralarda görelim;
hareketli-makara-ornek1

sabit-makara-ornek1

 

 

 

 

 

 

 

 

Şekildeki sabit makarada P=20 N’luk yük F=20 N’luk kuvvet ile dengelenir. Çünkü sabit makarada Yük=Kuvvettir.

Hareketli makarada ise aynı 20 N’luk yük F=10 N’luk kuvvet ile dengelenir. Bu şekilde kuvvetten kazanç sağlamış olduk.

Sabit makara sadece kendi ekseni etrafında döner ve yer değiştirme hareketi yapmaz. Bu nedenle ipi 2 metre çektiğimizde yük 2 m yukarı çekilir. Ancak hareketli makara hem kendi ekseni etrafında döner hem de yük ile birlikte yukarı ya da aşağı hareket eder. Bu yüzden ipi 2 metre çektiğinizde yük 1 m yukarı çekilir. Diğer 1 metre makarayı yukarı çekmek için kullanılır. Bu da bize hareketli makarada kuvvetten kazanç sağlamamıza rağmen,  yoldan kaybettiğimizi gösterir.

p-bolu-f-esit-1ise kuvvet yada yoldan kazanç yada kayıp yok

 

p-bolu-f-buyuk-1ise kuvvetten kazanç vardır (yoldan kayıp var)

 

p-bolu-f-kucuk-1ise yoldan kazanç vardır (kuvvetten kayıp var)

 

SABİT MAKARA

  • sabit-makaraKendi merkezi etrafında dönen makaralardır.
  • Yer değiştirme hareketi yapmazlar.
  • Bayrak direklerinde, yelkenlerde, balıkçı teknelerinde ve inşaatlarda kum, tuğla taşımak için kullanılırlar.
  • Kuvvetten kazanç ya da kayıp sağlamazlar. Sadece kuvvetin yönünü değiştirerek iş yapma kolaylığı sağlarlar.

 

 

notepad

KUVVETİN YÖNÜNÜ DEĞİŞTİRMEK

KUVVET=Aşağı yönlü

Yük Ne Tarafa Hareket Ediyor? = Yukarı yönlü

Böylece kuvvetin yönünü değiştirmiş oldum.

Sabit makarada yükü 1 metre yukarı kaldırmak için ipi 1 metre çekmek gerekir.

  • Hareketli makarada uygulanan kuvvet yüke eşittir.

sabit-makara-formul

  • Sabit makarada makara ağırlığı önemsizdir.

HAREKETLİ MAKARA

hareketli-makara

  • Hem kendi merkezi etrafında hem de yük ile birlikte hareket eden makaralardır.
  • Yer değiştirme hareketi yaparlar.
  • Vinçlerde, yük taşımada ve dağcılarda tırmanma için kullanılırlar.
  • Kuvvetin yönünü değiştirirler.
  • Kuvvetten kazanç sağlarken yoldan kayba neden olurlar. Hareketli makarada yükü 1 metre hareket ettrimek için ipi 2 metre çekmek gerekir.
  • Hareketli makarada kuvvet yükün yarısı kadardır.

hareketli-makara-formul

  • Hareketli makadarada, makara ağırlığı yüke eklenir.

PALANGALAR

Birden fazla makaradan oluşan sistemlerdir.

Kuvvet sabit makarada ise;

palangapalanga-formul1

 

 

 

 

 

 

 

Örnek 1:

Yük=200 N

Kuvvet=Sabit Makarada

Makara Sayısı=4

F=200/4=50 N

 

Kuvvet hareketli makarada ise;

palanga-formul2

palanga2

 

 

 

 

 

 

Örnek 2:

Yük=200 N

Kuvvet=Hareketli Makarada

Makara Sayısı=4

F=200/5=40 N

 

Konu ile ilgili çalışma kağıdına buradan erişebilirsiniz.

Böylelikle Makaralar konusunu tamamladık. Umuyoruz ki bu konuyu yararlı bulmuşsunuzdur. Güncel konular için facebook google+ ve twitter üzerinden bizi takip edebilirsiniz.

warningBizlere destek olmak için sayfanın en altına yorum yapabilir veya sosyal medyadan çalışmalarımızı paylaşabilirsiniz. Geri bildirimleriniz bizim için önemli. Tekrar görüşmek üzere.

<< Önceki Konu Sonraki Konu >>

2 Yorum

  1. sadık Kasım 5, 2016
    • Didem Kuruoğlu Kasım 10, 2016

Cevap Yaz