Basit makineler nelerdir?

Basit makineler nelerdir?
Basit makineler nelerdir, ne işe yararlar? İşte, basit makineler ve kullanım alanları…
Günlük hayatta işimizi kolaylaştıran aletlere basit makineler denir. Bu basit makineler kuvvetin doğrultusunu, yönünü ve değerini değiştirerek günlük hayatta iş yapmamızı kolaylaştırır.

Basit makineleri kuvvet, yol, hız veya zamandan kazanç sağlamak için kullanırız. Fakat hepsinden aynı miktarda kazanç sağlanmaz. Birinden kazanç varsa, diğerlerinden aynı oranda kayıp vardır. Örneğin; kuvvetten kazanç sağlanmışsa yoldan, zamandan ve hızdan kayıp vardır. Basit makineler ile iş veya enerjiden kesinlikle kazanç sağlanamaz, sadece iş kolaylığı sağlar. Kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranı olarak ifade edilir

Basit makineler

1) Kaldıraçlar
Bir destek noktası etrafında dönebilen sağlam yapılı çubuktan oluşan düzeneğe kaldıraç denir. Kaldıraçta, kuvvetin destek noktasına olan uzaklığına kuvvet kolu, yükün destek noktasına olan uzaklığına da yük kolu denir. Bir kaldıraçta kuvvetten kazanmak için kuvvet kolunun, yük kolundan büyük olması gerekir; böylelikle cisimler ağırlığından daha küçük kuvvetlerle dengede tutulabilirler. Kaldıraçlar tek taraflı kaldıraçlar ve çift taraflı kaldıraçlar olmak üzere ikiye ayrılır.

a) Çift taraflı kaldıraçlar: Destek noktası ortada, kuvvet ve yükün farklı uçlarda olduğu kaldıraç tipidir. Örnek; tahterevalli, makas, eşit kollu terazi, keser, pense, kriko, karga burnu, yan keski, kerpeten…

b) Tek taraflı kaldıraçlar: Destek noktasının bir uçta olduğu kaldıraç tipidir. Tek taraflı kaldıraçlar ikiye ayrılır; yükün, kuvvet ile destek arasında olduğu kaldıraçlar ve kuvvetin, yük ile destek arasında olduğu kaldıraçlar.

Yükün kuvvet ile destek arasında olduğu kaldıraçlara örnek: El arabası, ceviz kıracağı, kürek…

Kuvvetin yük ile destek arasında olduğu kaldıraçlara örnek: Cımbız, maşa, tel zımba…

2) Makaralar
Makaralar iş yaparken birtakım kolaylıklar sağlayan basit makinelerdendir. Günlük yaşamda en fazla gördüğümüz şekliyle inşaatlarda harç, tuğla ve diğer yapı malzemelerini taşımak için kullanılmaktadır.

a) Sabit makara: Sabit makaralarda yalnız makara döner. Bir yere monte edilmiş şekilde kullanılan makaralardır. Kullanımda kuvvetin yönünü değiştirme özelliği vardır. Bu makaralar kuvvetten kazanç sağlamazlar. Yükü kaldırmak için yüke eşit bir kuvvet kullanılır. Örneğin; 50 N yükü kaldırmak için ipin ucunu 50 N kadar çekmek gerekir.

b) Hareketli makara: Hareketli makaralarda yük, serbest olan makaraya bağlanır. Formül, “Kuvvet = Yük/ip sayısı” dır.

c) Palangalar: Palanga, az kuvvetle çok yük kaldırmak için kullanılan makaralar kombinasyonudur. Sabit makaraya, aynı gövdeye bağlı bir veya daha fazla hareketli makaranın eklenmesiyle meydana gelir.

Bu sistemlerde, kuvvet bölünerek yükün bir kısmının sabit makaralara taşıtılmasıyla uygulanacak kuvvet azaltılabilir. Palangalarda yükü kaldıracak kuvvet, yükün ağırlığının makara sayısına bölümü ile hesaplanır. Palangalarda kuvvet kazancı hareketli makaralara etki eden ip sayısına eşittir. Palangalarda uygulanacak kuvvet hesaplanırken hareketli makaraların ağırlıkları da hesaba katılır. Palangalarda kuvvetten kazanç vardır.


3) Eğik Düzlem
Bir yükü, ağırlığından daha küçük kuvvetle yukarıya kaldırmak işlemiyle kullanılır. Eğik düzlemde yük ne kadar küçükse, kuvvet kazancı da o kadar fazla olur. Eğik düzlem ile yükseğe çıkarılacak yük, ağırlığından daha az kuvvetle aynı yüksekliğe çıkarılmış olur. Yapılan iş değişmez, ancak iş yapmamız kolaylaşır.

Eğik düzlemde, A noktasındaki cismi C noktasına çıkarmak için yapılan iş, aynı cismi B noktasından C noktasına çıkarmak için yapılan işe eştir. Buna göre:

WAC = WBC denilebilir.

4) Vida
Vida, iki yüzeyi birbirine birleştirirken en çok kullanılan basit makinelerden birisidir. Vidada iki diş arasındaki uzaklığa vida adımı denir. Vidayı tahtaya vidalamak için tornavida ile kuvvet uygulayarak döndürmek gerekir.

5) Çıkrık
Dönme eksenleri aynı, yarıçapları farklı iki silindirin oluşturduğu sisteme çıkrık denir. Silindirler çakışıksa, dönme sayısı ve yönü aynıdır.

Yük, yarıçapı küçük olan silindirin çevresine dolanan ipin ucuna asılır. Kuvvet ise, silindire bağlı kolun ucuna uygulanır. Kuyu düzeneği, et kıyma makinesi, el matkabı, araba direksiyonu, kapı anahtarı gibi araçlar çıkrığa örnektir.

6) Dişli Çarklar
Dişli çarklar, üzerinde eşit aralıklarla dişler bulunan ve bir eksen etrafında dönebilen silindir şeklindeki basit makinedir. Hareketin hızını yönünü ve yerini değiştirmek için kullanılan düzeneklerdir. Dişler çarkların birbirine geçmesini sağlar. Dişlilerden birine uygulanan kuvvet dişler yardımı ile diğerine iletilir. Dişlilerin çalışma prensibi çıkrığınkine benzer. Dişlilerde çap ile diş sayısı doğru orantılıdır.

a) Çakışık eksenli çarklar: Dönme yönü ve sayısı aynıdır.

b) Farklı eksenli çarklar: Dönme yönleri ve sayıları farklıdır.

7) Kasnaklar

Kasnaklar dişleri olmadığı için kayış ya da iple birbirlerine bağlanırlar. Devir sayıları yine yarıçapları ile ters orantılıdır. Dönme yönleri, kayışların bağlanma şekline göre değişir. Birbirlerini döndüren dişli ve kasnaklarda dönme sayısı ile yarıçapların çarpımı eşittir.

Yazar:

Önceki Yayın
Sonraki Yayın