gamedschool

Basit Makineler konu anlatımı

8. sınıf Fen Bilimleri · Basit Makineler

Ortaokul · 8. sınıf · Fen Bilimleri · Ünite: Basit Makineler · ~3 dk okuma

Kaldıraçlar (üç tür), sabit ve hareketli makara, palanga, eğik düzlem, çıkrık, vida, dişli ve kasnaklar; kuvvetten ve yoldan kazanç, işten kazanç olmaması.

Basit makine nedir?

İş yapmayı kolaylaştıran araçlara basit makine denir. Basit makineler:

  • Kuvvetin büyüklüğünü değiştirebilir (daha az kuvvetle yük kaldırmak),
  • Kuvvetin yönünü değiştirebilir (aşağı çekerek yükü yukarı kaldırmak),
  • Hızı artırabilir.

⚠️ Basit makinelerde işten kazanç olmaz! Kuvvetten kazanç sağlanırsa yoldan kayıp olur; yani daha az kuvvet uygulanır ama daha uzun yol boyunca uygulanır. Yapılan iş aynıdır.

Kuvvet kazancı = Yük ÷ Kuvvet. Kazanç 1’den büyükse kuvvetten kazanç vardır.

Kaldıraçlar

Bir destek noktası etrafında dönebilen sert çubuktan oluşan basit makineye kaldıraç denir.

Denge şartı: Kuvvet × Kuvvet kolu = Yük × Yük kolu

Kaldıraç türüOrtadakiKazançÖrnek
Destek ortadaDestekDesteğin yerine göreTahterevalli, makas, pense, eşit kollu terazi
Yük ortadaYükHer zaman kuvvetten kazançEl arabası, ceviz kıracağı, gazoz açacağı
Kuvvet ortadaKuvvetHer zaman kuvvetten kayıp, yoldan kazançCımbız, maşa, olta kamışı, insan kolu (ön kol)

Örnek: 8 m uzunluğundaki bir kaldıraçta destek, 400 N’luk yükten 2 m uzakta. Kuvvet diğer uçta (6 m) uygulanıyor:

F × 6 = 400 × 2 → F ≈ 133 N

Makaralar ve palanga

Sabit makara: Tavana sabitlenmiştir, yalnızca kendi ekseni etrafında döner.

  • Kuvvetten kazanç yoktur (F = Yük).
  • Yalnızca kuvvetin yönünü değiştirir. Bayrak direği, kuyu makarası.

Hareketli makara: Yükle birlikte hareket eder.

  • Yük iki iple taşındığı için kuvvetten 2 kat kazanç sağlar (F = Yük ÷ 2).
  • İp 2 kat fazla çekilir (yoldan kayıp).

Palanga: Sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanıldığı sistem. Hareketli makaralara bağlı ip sayısı kadar kuvvetten kazanç sağlanır: F = Yük ÷ İp sayısı. İnşaat vinçleri, gemi direkleri.

Eğik düzlem, çıkrık, vida, dişli ve kasnak

  • Eğik düzlem: Yükü yukarı doğrudan kaldırmak yerine eğimli bir yüzeyden çıkarmak. Eğim azaldıkça (düzlem uzadıkça) uygulanan kuvvet azalır. Rampa, merdiven, dağ yolları (virajlı yollar). F × Uzunluk = Yük × Yükseklik.
  • Çıkrık: Bir silindir ve ona bağlı kol. Kol uzadıkça kuvvet azalır. Kuyu çıkrığı, kapı kolu, direksiyon, tornavida.
  • Vida: Silindir etrafına sarılmış eğik düzlemdir. Vida adımı küçüldükçe uygulanan kuvvet azalır. Vida, kavanoz kapağı, mengene, matkap ucu.
  • Dişliler: Dönme hareketini ve kuvveti aktarır. Birbirine temas eden dişliler zıt yönde, aynı mile bağlı dişliler aynı yönde döner. Küçük dişli büyük dişliden daha çok tur atar.
  • Kasnak (kayış-kasnak): Kasnaklar kayışla bağlanır. Düz kayışta aynı yönde, çapraz kayışta zıt yönde dönerler. Bisiklet zinciri ve dişlileri.

Bileşik makineler: Birden fazla basit makinenin birlikte kullanıldığı araçlar: bisiklet (dişli, kasnak, çıkrık, kaldıraç), makas (kaldıraç + kama), el arabası.

Kavramlar

Basit makine
İş yapmayı kolaylaştıran araç.
Kaldıraç
Destek noktası etrafında dönebilen sert çubuk.
Palanga
Sabit ve hareketli makaraların birlikte kullanıldığı sistem.
Eğik düzlem
Yükü eğimli yüzeyden yukarı çıkarmayı sağlayan basit makine.
Kuvvet kazancı
Yükün uygulanan kuvvete oranı.
Önemli noktalar
  • Basit makineler işi kolaylaştırır ama işten kazanç sağlamaz
  • Kuvvetten kazanç varsa yoldan kayıp vardır
  • Kaldıraç: kuvvet × kuvvet kolu = yük × yük kolu
  • Sabit makara yön değiştirir, hareketli makara 2 kat kazanç sağlar
  • Eğik düzlem uzadıkça kuvvet azalır
  • Temas eden dişliler zıt yönde döner

Örnek soru ve çözümü

Soru

600 N ağırlığındaki bir yük, 1 m yüksekliğe 4 m uzunluğundaki sürtünmesiz bir eğik düzlemle çıkarılıyor. Uygulanması gereken kuvvet kaç N’dur?

Çözüm

F × L = Yük × h → F × 4 = 600 × 1 → F = 150 N. Kuvvet kazancı 600 ÷ 150 = 4’tür.

Çözümlü örnekler

1. Bayrak direğinin tepesindeki makara hangi türdendir ve ne işe yarar? KolayÇözüm

Sabit makaradır; kuvvetin yönünü değiştirir (ipi aşağı çekerek bayrağı yukarı çıkarırız).

2. Hareketli bir makarayla 300 N’luk bir yük kaldırılıyor. Makara ağırlığı ve sürtünme önemsiz ise kaç N kuvvet gerekir? OrtaÇözüm

300 ÷ 2 = 150 N; ama ip 2 kat fazla çekilir.

3. Bir kaldıraçta yük 2 m, kuvvet 8 m kolla uygulanıyor ve kuvvet 50 N. Yük kaç N’dur? Kaldıraç kuvvetten kaç kat kazanç sağlar? Zor
Çözüm

F × 8 = Yük × 2 → 50 × 8 = Yük × 2 → Yük = 200 N. Kazanç 200 ÷ 50 = 4 kat.

Sık yapılan hatalar

  • Basit makinelerin işten kazanç sağladığını sanmak.
  • Sabit makaranın kuvvetten kazanç sağladığını düşünmek.
  • Cımbızın kuvvetten kazanç sağladığını sanmak (kuvvet ortada, yoldan kazanç).

Biliyor muydun?

Arşimet, “Bana uzun bir kaldıraç ve dayanacak bir yer verin, Dünya’yı yerinden oynatayım!” demiştir. Kaldıraç ilkesini ilk açıklayan odur.

Kendini dene

1. Basit makineler için hangisi doğrudur?
  1. Enerji üretirler
  2. Her zaman kuvvetten kayıp sağlarlar
  3. İşten kazanç sağlarlar
  4. İşten kazanç sağlamazlar
Cevabı göster

Doğru cevap: D) İşten kazanç sağlamazlar · Yapılan iş aynıdır.

2. Yalnızca kuvvetin yönünü değiştiren basit makine hangisidir?
  1. Palanga
  2. Eğik düzlem
  3. Sabit makara
  4. Hareketli makara
Cevabı göster

Doğru cevap: C) Sabit makara · F = Yük.

3. Hareketli makarada kuvvetten kaç kat kazanç sağlanır?
  1. 4
  2. 2
  3. 0,5
  4. 1
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 2 · Yük iki iple taşınır.

4. Cımbız hangi tür kaldıraçtır?
  1. Kuvvet ortada
  2. Destek ortada
  3. Kaldıraç değildir
  4. Yük ortada
Cevabı göster

Doğru cevap: A) Kuvvet ortada · Yoldan kazanç.

5. El arabası hangi tür kaldıraçtır?
  1. Destek ortada
  2. Yük ortada
  3. Kuvvet ortada
  4. Makaradır
Cevabı göster

Doğru cevap: B) Yük ortada · Kuvvetten kazanç.

Konunun tüm sorularını ve testlerini gamedschool’da çözebilir, yanlışlarını tekrar edebilirsin.

8. Sınıf Fen Bilimleri konuları
Konuyu oyunla pekiştir

gamedschool’da bu konunun testlerini çöz, XP ve altın kazan, Pixel Dünyası’nda arkadaşlarınla buluş. Öğrenciler için ücretsiz.

Ücretsiz kayıt ol