1.2 Kaldıraçlar
Yanda bir el arabası fotoğrafı görmektesiniz (Fotoğraf 2.14). El arabası, inşaatlarda, bahçe işlerinde, ev işlerinde malzeme, toprak veya eşya taşımak için kullanılır. El arabasının
nasıl çalıştığını biliyor musunuz? Günlük hayatta benzer amaçlarla kullandığımız aletler var mıdır? Arkadaşlarınızla tartışınız.
El arabası kaldıraç türüdür. İçindeki malzemeyi normalde bir kişinin taşıması mümkün değilken, kaldıraç yardımıyla yük tekerleklere yüklenmekte rahatça taşınabilmektedir. Günlük hayatta benzer araçlar, pense, ceviz kıracağı, gibi aletlerdir.
Basit bir makine olan el arabası bir kaldıraçtır. Kaldıraç, basit makine çeşitlerinden biridir. Kaldıraçlar nasıl iş kolaylığı sağlar? Sorunun cevabını bulmak için 69. sayfadaki “Basit Bir Kaldıraç Yapalım” etkinliğini yapalım:
7. Etkinlik Basit Bir Kaldıraç Yapalım
Malzeme listesi: Kitap, küçük tahta blok ve tahta cetvel
Amaç: Kaldıraçlarda iş yapabilme kolaylığının neye bağlı olduğunu kavramak
Etkinliğin yapılışı
– Cetvelin orta noktasının altına tahta bloku koyunuz.
– Cetvelin bir ucuna kitabı koyunuz
– Cetvelin diğer ucundan bastırarak kitabı kaldırmaya çalışınız.
– Küçük tahta bloku kitaba yaklaştırdıktan sonra cetvelin ucundan tekrar bastırınız ve uyguladığınız kuvvetin öncekine göre küçük mü, büyük mü olduğuna karar veriniz.
– Küçük tahta bloku kendinize yaklaştırdıktan sonra cetvelin ucundan bastırınız ve uyguladığınız
Kuvvetin öncekilere göre küçük mü, büyük mü olduğuna karar veriniz.
Sorular
1. Tahta blok kitaba yani yüke ya da size yani kuvvet uygulanan noktaya yaklaştığında kitabı kaldırmak için uyguladığınız kuvvette nasıl bir değişiklik oldu?
Tahta blok yani destek kitaba yaklaştıkça kitabı kaldırmak için uygulanan kuvvet azaldı. Destek noktası kuvvet uygulanan noktaya yaklaştıkça uygulanan kuvvet artmaktadır.
2. Cetvele uyguladığınız kuvvetin yönüyle cetvelin kitaba uyguladığı kuvvetin yönünde nasıl bir farklılık vardır?
Cetvele uyguladığımız kuvvetin yönü aşağı olmasına rağmem, cetvelin kitaba uyguladığı kuvvetin yönü yukarı doğrudur. Kuvvetler birbirine zıt durumdadır.
Etkinlikte sabit nokta olarak kullandığımız küçük tahta bloka destek noktası, cetvele uyguladığımız
kuvvete giriş kuvveti, cetvelin yüke (kitaba) uyguladığı kuvvete ise çıkış kuvveti adı verilir. Destek
noktasının yerine göre uyguladığımız giriş kuvvetinden daha büyük bir çıkış kuvveti elde edebiliriz.
Böyelikle normal şartlarda doğrudan kaldıramayacağımız ağırlıkları kaldıraç kullanarak kaldırabiliriz. Bunun için destek noktası yüke yakın mı olmalıdır yoksa uzak mı? Yaptığınız etkinlikten yararlanarak açıklayınız.
Destek noktası yüke yaklaştıkça yükü kaldırmak daha kolay hale gelmektedir.
Yandaki fotoğrafta tahterevallide denge hâlinde iki çocuk görmektesiniz (Fotoğraf 2.15). Sağdaki
çocuğun yük olduğunu, soldaki çocuğun ise bu yükü kaldırmak için bir giriş kuvveti uyguladığını düşünelim. Yükün destek noktasına doğru yaklaşması ile çıkış kuvveti değişir mi? Tahterevallinin dengesi bozulur mu?
Yükün destek noktasına yaklaşması, çıkış kuvvetini değiştirir. Böyle durumda çıkış kuvveti artar. Bu durumda tahterevallinin dengesi bozulur.
Kaldıraçların en bilinen özelliği bir yükü daha az kuvvet uygulayarak kaldırmamızı sağlamasıdır. Destek noktası yüke ne kadar yakın olursa yükü kaldırmak için uygulayacağımız giriş kuvveti o kadar az olur. Böylelikle eğik düzlemlerde olduğu gibi daha az kuvvet uygulayarak ancak daha uzun mesafe kat ederek aynı işi yapılmış oluruz.
Örneğin pense iki kaldıracın birleşmesiyle oluşmuştur. Pensenin sapı (1), ucundan (2) daha fazla
hareket eder. Fakat pense sapına daha az bir kuvvet uygulayarak cismin büyük bir kuvvetle sıkıştırılması sağlanır.
Günlük hayatta kullanılan kaldıraçlar üç tiptir. Aşağıda bu kaldıraç tipleri açıklanmıştır:
– Desteğin, yük ile kuvvetin arasında olduğu kaldıraçlar
Bu tip kaldıraca; makas, pense, kayık küreği, kolumuz ve tahterevalli örnek olarak verilebilir (Fotoğraf 2.17 a).
– Desteğin bir uçta, yükün ortada, kuvvetin diğer uçta olduğu kaldıraçlar
Bu tip kaldıraca; gazoz açacağı,ceviz kıracağı, el arabası ve kâğıt delgi zımbası örnek olarak verilebilir (Fotoğraf 2.17 b).
– Desteğin bir uçta, kuvvetin ortada, yükün diğer uçta olduğu kaldıraçlar
Bu tip kaldıraca cımbız ve maşa örnek olarak verilebilir (Fotoğraf 2.17 c).
Son Yorumlar