KALDIRAÇ HESAPLARI

KALDIRAÇ HESAPLARI KALDIRAÇLAR
a. Destek ortada ise,
Sağlam bir destek etrafında dönebilen çubuklara kaldıraç denir.
Bir kaldıraçta kuvvetin desteğe olan uzaklığına (y) kuvvet kolu, yükün desteğe uzaklığına (x) yük kolu denir.

Şekildeki desteğin ortada olduğu ağırlığı önemsiz kaldıraç dengede iken, yük ile kuvvet arasındaki ilişki moment prensibinden bulunur.

F . y = P . x dir.

Burada P ile F kuvvetleri paralel olduğu için çubuğa dik bileşenlerini almaya gerek yoktur. Kuvvet kolu, yük kolundan büyük (y > x) ise, kuvvetten kazanç sağlanır ve cisimler ağırlığından daha küçük kuvvetlerle dengede tutulabilirler.
Bu tip basit makinelere örnek olarak pense, makas, tahtarevalli, kerpeten, manivela ve eşit kollu terazi sayılabilir.
b. Destek uçta ise,
Şekildeki ağırlığı önemsiz olan kaldıraçta, F ile P arasındaki ilişki moment prensibinden bulunur.
F . y = P . x dir.
Bu tip kaldıraçlarda, y > x olduğundan kuvvetten kazanç sağlanır. El arabası, gazoz açacağı, fındık kırma makinesi, kağıt delgi zımbası bu tip kaldıraca örnek olarak verilebilir.

c. Yük ve destek uçta ise,
Şekildeki ağırlığı ö-nemsiz olan kaldıraçta, F ile P arasındaki ilişki yine moment prensibinden bulunur.
F . y = P . x dir. x > y olduğundan kuvvetten kayıp, yoldan ise kazanç vardır. Cımbız ve maşa bu tip kaldıraçlara örnek olarak verilebilir.

Pense

Pense Kaldıraçlara Örnektir
Pense. Tutma, sıkma, bükme ve kesme işleri yapmaya yarayan el aleti. Kullanım alanı çok geniştir ve çok fazla çeşidi vardır.

Makas

Makas

Makas bir Kaldıraç Çeşididir. Makas, bir eksen çevresinde dönecek şekilde çapraz olarak eklenmiş, birbirine bakan yüzleri keskin iki çelik lamadan oluşan, arasına yerleştirilen herhangi bir şeyi kesmeye yarayan araç.

M.S. 2.yy'a ait makas

Kaldırac Tanimi

Kaldıraç Tanımı

Kaldıraçlar, Destek noktası da denilen sabit bir nokt etrafında dönebilen sistemlere denir. Kaldıracın etrafında döndüğü noktaya destek denir. Uygulanan kuvvetin destek noktasına olan uzaklığına kuvvet kolu, yük ile destek arasındaki uzaklığa yük kolu denir. Bir kaldıraçta kuvvet kolu, yük kolundan ne kadar uzun olursa, bu kaldıraçla kaldırılabilecek yük de o kadar büyük olur.

Denge]]de olan bir kaldıraçta kuvvetle kuvvet kolunun çarpımı, yükle yük kolunun çarpımına eşittir. Buna kaldıraç bağıntısı denir.

• Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu

Kaldıraçlar, destek noktasının bulunduğu yere göre çift ve tek taraflı kaldıraç olmak üzere iki gruba ayrılır.

• Çift Taraflı Kaldıraç

Desteğin ortada olduğu kaldıraçlara denir. Kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten kazanç sağlar. Günlük hayatta çift taraflı kaldıraca benzer pek çok araç kullanırız. Örneğin makas, pense, eşit kollu terazi, levye, kayık küreği, tahterevalli desteğin ortada olduğu kaldıraca benzer araçlardır.

• Tek Taraflı Kaldıraç

Desteğin uçta olduğu kaldıraçlardır. İki çeşittir:

1. Desteğin uçta, yükün ortada olduğu kaldıraç. Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır. Desteğin uçta, yükün ortada olduğu kaldıraçlara örnekler; el arabası, fındık kıracağı, gazoz açacağı, insan çenesi.
2. Desteğin uçta, kuvvetin ortada olduğu kaldıraç. Yoldan kazanç, kuvvetten kayıp vardır. Bu çeşit kaldıraca örnekler; cımbız, maşa, iş makinelerinin pistonla çalışan kolları, ön kollarımız.

Kaldıraçta Kuvvet Kazancı:

Basit makinelerde kuvvet kazancı, yükün kuvvete oranı olarak ifade edilir.

• yük x yük kolu = kuvvet x kuvvet kolu olduğuna göre,
• kuvvet kazancı = Yük/Kuvvet=Yük kolu/Kuvvet kolu olarak yazılabilir.

Kaldıraçlar Hakkında Genel Bilgi

Kaldıraçlar Hakkında Genel Bilgi

İş yaparken kullanılan metal, tahta veya buna benzer malzemelerden yapılan çubuklara kaldıraç denir. Günlük hayatta kullandığımız birçok kaldıraç vardır. Bunlardan bazıları şunlardır: Makas, el arabası, keser, kalas, gazoz açacağı.

Bir kaldıraç farklı kısımlardan meydana gelir. Kaldıraçta çubuğun dayandığı noktaya destek noktası, yükün bulunduğu yerden desteğe olan uzaklığa yük kolu, uygulanan kuvvetin desteğe olan uzaklığına kuvvet kolu denir. Kaldıraçlar farklı tiptedirler. Destek noktası ortada kuvvet ve yükün farklı uçlarda olduğu kaldıraç tipine birinci tip kaldıraçlar, destek noktası bir uçta yük ortada ve kuvvetin diğer uçta olduğu kaldıraçlara da ikinci tip kaldıraç denir. Birinci tip kaldıraçlara örnek olarak; makas, tahterevalli, eşit kollu terazi, ikinci tipe ise el arabası, fındık kıracağı verilebilir.

Kaldıraçların yaptığımız işte bize bir takım kolaylıklar sağladığını ifade etmiştik. Kaldıraç kullanılması ile büyük yükleri daha küçük kuvvet kullanarak yapabiliriz. Üstelik bazı işleri yapmak için bu tip araçlara gereksinim duyarız. Bilim adamının dediği gibi "Bana bir kaldıraç verin, dünyayı yerinden oynatayım" ifadesi abartılı olsa bile kaldıraçlar birçok işi daha kolay yapmaya yarar. Gazoz kapağını elimizle açmak yerine açacak kullanma, vidayı çıkarmak için anahtar kullanma, bir arabayı kaldırmak için kriko kullanma direkt yapılması çok zor işlemlerdir. Bunun için bu tip araçlar kullanırız.

Kaldıraç kullanmanın bir takım kuralları vardır. Eğer uygulanan kuvvet desteğe ne kadar uzak olursa o kadar az kuvvet uygulanır. Bu ifadeyi formülleştirecek olursak;

Kuvvet x Kuvvet kolu = Yük x Yük kolu

F₁ x a_{1 = F}2 _x a₂

Bir iş yaparken kaldıraç kullanmaktaki amaç işi kolaylaştırmaktır. Kaldıraçlar yardımı ile küçük kuvvetlerle büyük yükler kaldırılır fakat işten kazanç sağlanmaz. Kaldıraçlarla ilgili bir örnek verilecek olursa; 200 cm uzunluğundaki bir çubuğun bir ucunda 800 N ağırlığında bir yük vardır. Bu uçtan 40 cm uzaklıkta bir destek bulunmaktadır. Çubuğun diğer ucundan ne kadar büyüklükte kuvvet uygulanırsa bu yük kaldırılabilir?

Bu problemi çözmek için kullanılacak formül; F₁ . a_{1 =} F_{2 .} a₂ olacaktır. Formülde rakamları yerine koyduğumuzda

F₁ . 150 = 800 . 40 F₁ = (800 . 40) / 160 F₁ = 32000 / 160 F₁ = 200 N şeklinde olacaktır. Görüldüğü gibi yapılan işte elde edilen kazanç yükün 1/4 kadardır. Eğer kuvvet kolu daha uzakta olsa idi daha fazla kuvvet kazanılacağını deneyerek yapabilirsiniz?

Kaynak: Süleyman Yaman