Özdeğerlendirmem…

Bu projeyi yaparken pek zorluk yaşamadım. Projenin konusu Kuvvet ve Hareket ünitesiydi ve benim bu üniteye meraklı olmam beni pozitif yönde etkiledi. Proje boyunca tek bir zorluk çektim. Araya tatilin girmesi ve grup arkadaşım Arda’nın tatilde gezmek için Pırak’a gitmesi buluşmamıza engel oldu. İlk önce tatilin ilk salısı görüşmek için anlaştık. Fakat benim salı günü diş doktoru randevum olduğu aklıma gelince buluşmamızı ertelemek zorunda kaldık. Hem de ne erteleme… Arda da çarşamba günü tatile gittiği için  buluşmamızı tatil sonrasına, ilk pazartesiye ayarladık, çünkü arda pazar akşamı dönüyordu. Pazartesi de Arda’ya gittim ve projemiz üzerinde çalıştık. Ama bana pek zorluk çıkarmayan bir proje oldu. Başlarda projeyi gözümde biraz büyütsem de proje sonunda o kadar zor olmadığı görüşüne vardım.

Ve Buluşma…

Grup arkadaşım olan Arda ile birlikte pazartesi (11.04.2011) günü projemiz üzerinde çalışmak için buluştuk. Arda’nın evine okul sonrası gittim. Eve gelince ilk olarak üst katta gittik. 20 dakikalık bir sohbet ve atıştırma sonrası, matematik ödevi ile başlama kararına vardık. Matematik ödevimiz yaklaşık 40 dakika sürdü. Bu 40 dakikalık süre içinde 10 günlük matematik ödevimizin büyük bir bölümünü bitirdik. Ardından saatin 18:00’a yaklaştığını gördük. Benim Ardalar’dan 20:00 da ayrılacağımı hatırlayınca fen projemiz üzerinde düşünmeye başladık. Arda ve ben farklı tasarımlar çizmeye başladık. 3 tane basit makine kullanarak yapmamız gereken tasarımımızda uzun süre düşündük. 3 basit makineyi nasıl ve nerde kullanacağımız bizi düşünce farklılıklarına düşürdü. Sonunda bir karara vardık. Eğik düzlem, makara ve kaldıraçtan oluşan bir karmaşık makine çizdik. Bu çizimi yapana kadar yaklaşık 1 -1,5 saatimizi harcadık. Hangi basit makinenin nerede kullanıldığını ayrıntılarla bir kağıda yazdıktan sonra çalışmanın sonuna vardık. Herşeyi topladık, Arda tasarımları bana teslim etti. Ardından akşam yemeğini yedikten sonra ben evime gittim.

Dişli Çarklar (Dişliler) ve Kasnak

Dişliler, bisikletler, motorlu araçlar, saat mekanizmaları ve iş makinelerinde kuvvet aktarımı için kullanılan basit makinelerdir. Dişli çarklar konumlarına ve bağlanma durumlarına göre farklı yönlerde dönebilir. Dört tane temel durum vardır. Bunlar ardışık dişliler, eş merkezli dişliler, düz bağlı dişliler ve çarpraz bağlı dişlilerdir.

• Ardişik dişlilerde dişlilerin dönüş yönü birbirlerine zıttır. Büyük dişli, küçük dişliye göre daha az döner. Aldıkları yol eşittir.
• Eş merkezli dişlilerde dişliler üst üstedir. Dönüş yönleri aynıdır. Tur sayıları aynıdır. Küçük dişlinin aldığı yol daha azdır.
• Düz bağlı düşlilerde dönüş yönleri aynıdır. Küçük dişlinin tur sayısı daha fazladır. Aldıkları yol her ikisinin de eşittir.
• Son olarak çarpraz bağlı dişlilerde dönüş yönleri zıttır. Küçük dişli daha fazla döner. Aldıkları yol eşittir.

Aynı büyüklükteki dişlere sahip dişli

lerin diş sayısı yarıçapları ile doğru orantılıdır. Yani yarıçapı 10 cm olan bir dişlinin 40 dişi varsa, yarıçapı 20 cm olan bir dişlinin 80 dişi vardır. Temas halindeki dişliler birer dişin birbirine geçmesi ile hareket eder. Buna göre aynı süre içerisinde bir noktadan geçen diş sayısı her iki dişli için de  aynıdır. Yine örnek olarak verdiğimiz dişlileri kullanırsak, yarıçapı 20 cm olan dişli bir kez döndüğünde 80 diş geçmiş olur. Bu duru

mda yarıçapı 10 cm olan dişli de aynı noktadan 80 diş geçirerek 2 kez dönmüş olacaktır. Bunun sebebi yarıçapı 10 cm olan dişlinin 40 tane dişi olmasıdır. 40 dişi olan dişli 2 kere döndüğünde dönüşü 80’e tamamlar ver 80 dişi bulunan dişli ile dönüşü tamamlamış olur.

 

Buna göre yarıçapları farklı olan dişlilerin dönüş sayıları farklılık gösterir. 2 farklı boyutta dişlinin bulunduğu bir sistemde yarıçapı büyük olan dişlinin tur sayısı az, yarıçapı küçük olan dişilinin tur sayısı daha fazla olur.

Bazı sistemlerde çalışma prensipleri dişli çarklar ile hemen hemen aynı olan kasnaklar kullanılır. Kasnakların dişlilerden tek farkı dişlerinin olmamasıdır. Bu nedenle kasnaklardaki kuvvet aktarımı kayışlarla sağlanır. Dişli çarkların dönme yönleri ile tur sayıları ve yarıçapları arasındaki ilişkiler kasnaklar için de geçerlidir. Fabrikalardaki üretim bantlarında ve araç motorlarında kasnaklardan faydalanılır.

 

Makaralar

Çevremizde birçok yerde karşılaştığımız makaralardan sabit makara sadece yön değiştirmeye yararken, hareketli makara yön değişikliği yanında kuvvet kazancı da sağlar.

Sabit Makara

1. resim bir sabit makaradır. Bir yere sabitlenerek aşağı yukarı kayması engellenen, ama kendi etrafında dönebilen makara çeşididir. Uygulanan kuvvet ile ağırlık birbirlerine eşittir (F = G). Uygulanan kuvvetle yük birbirine eşit olduğundan kuvvet kazancı yoktur, sadece kuvvetin yönünü değiştirir ve iş kolaylığı sağlar.

Hareketli Makara

2. resim bir hareketli makaradır. Bir yerden monte edilmeyip iplerle tutturulan yukarı ve aşağı doğru hareket edebilen makara çeşididir. Denge durumunda  2F = P olduğundan F=P/2 dir.Uygulanan kuvvet, yükün ağırlığından daha küçük olduğundan kuvvetten kazanç vardır. Kuvvetten kazanç sağlandığı için yoldan kayıp vardır.

Kaldıraçlar

Eski çağlarda insanlar evlerini kaya parçalarını üst üste koyarak yapmaya çalışmışlardır. Büyük kayaları kaldırmayı bırak, yerinden oynatmak bile mümkün değilken insanoğlu yine aklını kullanarak kayaları yerinden oynatıp, odunları üzerine koyup, sürükleyerek istedikleri yere götürmüşlerdir. Resimde görüldüğü gibi, odun parçasını kullanarak aynı işi daha az kuvvet uygulayarak yapabilmişlerdir. Farkında olmadan bir basit makine düzeneği oluşturmuşlardır. İşte bu makine düzeneğine kaldıraç denir.

Kaldıraç bir çubuk ve çubuğun etrafında rahatça dönebileceği bir destekten oluşur.

Destek noktası, yük ve kuvvetin uygulandığı noktaya göre kaldıraçlar üç tiptir.

1.Tip kaldıraç desteğin ortada, yük ve kuvvetin uçlarda olduğu kaldıraç tipidir.Bu tip kaldıraçta destek kuvvetten ne kadar uzakta olursa, yada yüke ne kadar yakın olursa yükü kaldırmak için o kadar az kuvvet uygularız. Aynı işi daha az kuvvetle yapmış oluruz. Bu kaldıraçlara örnek olarak makas, pense, tahterevalli ve eşit kollu terazi verilebilir.

2.Tip kaldıraç yükün ortada, destek ve kuvvetin uçlarda olduğu kaldıraç tipidir. Bu tip kaldıraçlarda yük desteğe ne kadar yakın olursa yükü kaldırmak için o kadar az kuvvet uygulanır. Bu tip kaldıraçlarda kesinlikle kuvvetten kazanç vardır. Yani bu tip kaldıraçlarda yükü dengeleme için uygulanan kuvvet her zaman yükün ağırlığından azdır. Bu kaldıraçlara örnek olarak el arabası ve ceviz kıracağı verilebilir.

3.Tip kaldıraç kuvvetin ortada, yük ve desteğin uçlarda olduğu kaldıraç tipidir. Bu tip kaldıraçlarda yük kuvvete göre destekten daha uzaktır. Yükü kaldırabilmak için yükün ağırlığından daha büyük kuvvet uygulanması gerekir. Bu sebeple kuvvetten kayıp, yoldan kazanç vardır. Bu tip kaldıraçlara örnek olarak cımbız ve maşa verilebilir.

Basit makinelerde yükün ağırlığı, uygulanan kuvvetten büyükse kuvvetten kazanç sağlanır.

Uyarı : Kaldıraçlarda kuvvet kazancının olması için kuvvetin desteğe uzaklığının, yükün desteğe uzaklığından daha büyük olması gerekmektedir.

Merhaba

Herkese meraba! Bu site Bilişim Teknolojileri dersinde Fen ve Teknoloji performans görevi olarak açılmıştır. Bu sitede 7. Sınıf Kuvvet ve Hareket konusundaki Basit Makineler hakkında bilgiler bulabilirsiniz.