Palanga ve çıkrığı tanıyıp yük ile kuvvet arasındaki
bağıntıları incelemek.
Kullanılan Araç ve Gereçler:
Çıkrık
Dinamometre
Hareketli makara
İkili bağlama parçası iki adet
İkili makara iki adet
Küçük bünzen kıskacı
Makas naylon iplik
Metre
Saplı makara
Statif çubuk
Yarıklı ağırlık takımı
Deneyin Yapılışı:
1.Şekilde görüldüğü gibi sabit makara sistemini kurunuz.
2.Yük ve kuvvetin aldığı yolu ölçünüz.
3.Sabit ve hareketli makarayı karışık bağlayınız. Bu makara
çifti nasıl bağlanırsa, yük taşıma işleminde en çok kolaylık sağlanır?
Tartışınız.
4.Yine ipin ucuna dinamometreyi takarak yük ve kuvvetin
değerlerini ölçünüz.
5.Çıkrık sistemini kurunuz.
6.Yarıklı ağırlıkları küçük kademeye, dinamometreyi de büyük
kademeye asınız.
7.Metreyi kullanarak kuvvet ve yük yolunu ölçünüz.
8.Yük miktarını üç kez değiştirip kuvveti belirleyiniz.
9.Kuvvet ile yük arasındaki ilişkiyi bulunuz.
Deneyin SONUÇLARI:
1)Sabit
makara sistemi kuruldu.
2)Yükün
aldığı yol: 5 cm
Kuvvetin aldığı yol:
5 cm
Yerçekiminden dolayı kuvveti
aşağı doğru ölçünce dinamometre ile doğru değer ölçemedik.
3)Birinci
basamağa benzer şekilde hareketli makara sistemi kurduk.
4)Yükün
aldığı yol: 5 cm
Kuvvetin aldığı yol: 10 cm
5)Sabit
ve hareketli makarayı karışık bağladık. Sabit makaralar sadece iş yapma
kolaylığı sağlar. Hareketli makara ise hem iş yapma kolaylığı, hem de kuvvet
kazancı sağladı.
6)Yine
ipin ucuna dinamometreyi takarak yük ve kuvvet değerlerini ölçtük.
Yük değeri: 200gr +
40gr (makara ağırlığı)
Kuvvet değeri: 120gr (yaklaşık)
* Sürtünme var.
7)a)
Sistemi kurduk; ağırlık 300gr ve sistemi etkileyen palanga ağırlığı hesaba katıldı.
(50gr) Dinamometreyle ölçtüğümüzde 70gr bulduk.
b) Sistemi kurduk; ağırlık
300gr ve sisteme etkiyen palanga ağırlığı hesaba katıldı. (50gr) Ölçtüğümüz
deneyde dinamometre (85-90gr) arası sonuç bulduk.
* Çıkrık: Sistem
kuruldu. Yarıklı ağırlık küçük kademeye dinamometreyi de büyük kademeye astık.
Ağılığı 5 cm
yukarı oynattığımızda dinamometre 15 cm yukarı çekmemiz gerekti.
Dinamometrede
okunan değer: 100gr
13)150 –
50
210 – 70 ölçtük.
14) Kuvvet =
Ağırlık / 3(Kurduğumuz
sistem gereğince)
15-16-17) Deney kuruldu.
Yerle yüksekliği 20cm’idi. Ağırlıklar (m1 = 50gr), (m2 =
70gr)
1)1,45
saniye
2)1,50
saniye
3)1,55
saniye Ortalama: 1,50 saniye
eyin
SONUÇLARI:
YORUMLAR:
Palangalarda 100 gramlık cismi koyduğumuzda dinamometrenin 20
gramı gösterdiğinden de anlaşıldığı gibi kuvvetten kazanç sağlanmaktadır. Ve
kazanılan bu kuvvet yolda kaybedilmektedir. Bunu dinamometreyi 50 cm
çektiğimizde yükün 10 cm yükselmesinden de anlayabiliriz. Sonuçta işten kazanç sağlanamamaktadır.
Sabit makarada 10 gramlık yükü çektiğimizde dinamometre 10 gramı
gösterdi. Dinamometreyi 20 cm çektiğimizde yük de 20 cm yükseliyor. Buradan
sabit makaralarda kuvvet bir kazanç olmadığını ve yoldan da bir kayıp
olmadığını anlıyoruz.
Hareketli makaralarda kuvvet, yükün yarısına eşittir. Sabit
makarada ise kuvvetten herhangi bir kazanç yoktur. O halde bu karışık makara
sisteminde Kuvvet = Yük/ 2 olacaktır. Bu sistemde sabit makaranın faydası;
kuvvetin yönünü aşağıya doğru değiştirmektir.
Hareketli makarada 300 gramlık yük koyduğumuz zaman dinamometre
145 gramı gösteriyor. Buradan hareketli makaralarda kuvvetten 2 kat kazanç elde
edildiğini anlarız. Dinamometreyi 20 cm çektiğimizde yük 10 cm yükseliyor.
Burada da yoldan 2 kat kayıp olduğu görülüyor. Sonuç olarak kuvvetten gelen
kazanç ile yoldan gelen kayıp birbirini dengeliyor ve işten kazanç olmadığını
anlıyoruz.
Çıkrıkta dış kademe ile iç kademe arasındaki uzunluk farkı
arttıkça, iç kademedeki yük farkıyla dış kademedeki yük farkı da artmaktadır.
Verilerden bunu anlıyoruz. O halde kuvvet uygulanan silindirin çapı ne kadar
büyükse kuvvet kazancı o kadar büyük olur. Yani “R / r oranı” büyükse, kuvvet
kazancı da o kadar büyük olur.
Makaralar günlük hayatta işlerimizi kolaylaştırmak için kullanırız.
Örneğin aşağıdaki çocuk kullandığı ipe bir bir sabit makara takacak olsaydı
yükü daha kolay kaldıracaktı.