Makaralar
Makaralar da is yaparken bir takim kolayliklar saglayan basit makinelerdendir. Günlük yasamda en fazla gördügümüz sekliyle insaatlarda harç, tugla ve diger yapi malzemelerini tasimak için kullanilmaktadir. Makaralar degisik tiplerden olusmaktadir. Sabit, hareketli ve palanga makaralar olarak kullanilmaktadir.
Sabit Makaralar
Bir yere monte edilmis sekilde kullanilan makaralardir. Kullanimda kuvvetin yönünü degistirme özelligi vardir. Bu makaralar kuvvetten kazanç saglar. Yükü kaldirmak için yüke esit bir kuvvet kullanilir. P yükünü kaldirmak için ipin ucunu h kadar çekmek gerekir. Bu islemde yükün kazanacagi enerji, kuvvetin yaptigi ise esit olacagindan formül su sekilde olusur;
P x h = F x h ise P = F olacaktir. Yani kuvvet = yük'tür. Sabit makaralarda kuvvetten ve yoldan kazanç yoktur.
Hareketli Makaralar
Hareketli makaralar, yükün makaranin eksenine asildigi sistemlerdir. Ipin bir ucu tavana asilir diger uç ise kuvvet kullanilacak olan uçtur. Bu sistemde yük ve makara birlikte yükselir veya alçalir. Hareketli makaralarda yükü kaldirmak için uygulanacak kuvvet yükün yarisina esdegerdir. Yani F = P/2 seklinde formüllestirilebilir. Hareketli makaraya bagli olan bir yükü kaldirmak için ipi 2h kadar çekmek gerekir. Hareketli makaralarda enerjiden kazanç saglamaz. Çünkü yük kuvvetin yaptigi is kadar enerji kazanmaktadir.
Hareketli makaralar, sabit makaralarda oldugu gibi kuvvetin yönünde degisiklik meydana getirmez. Sabit makara ile kaldiramadigimiz birçok yükü hareketli makaralar ile kaldirabiliriz. Örnegin 10 N'luk bir yükü kaldirmak için 5 N kuvvet uygulamak yeterlidir. Fakat yükü 2 metre yüksege çikarmak için 4 metre ip kullanmak gerekmektedir.
Palanga
Hareketli ve sabit makaralarin birlikte kullanildigi sistemlerdir. Palangalar hem kuvvetten kazanç saglar hem de uygulanan kuvvetin yönünü degistirir. Palangalar ile çok büyük kuvvetleri hareket ettirmek mümkündür. Bir palangada ne kadar çok ip ve makara kullanilirsa uygulanacak kuvvet de o kadar artacaktir. Palangalarin kaldiracagi kuvvet miktarini belirlemek için bu sistemde kullanilan ip sayilari ile makaralarin toplam yükü ile tasinacak yükün toplami hesaba katilir. Bu ifadeyi formüllestirecek olursak;
Kuvvet = Toplam yük / Ip sayisi yani F = P / n diyebiliriz.
EGIK DÜZLEM
Farkli malzemeler yapilan ve yere belirli bir açi ile yerlestirilen düzeneklerdir. Bir egik düzlem olusturmak için bir kalasin bir ucunu yere diger ucunu 10-20 cm yukariya kaldirmak yeterlidir. BU sistem basit bir egik düzlemi meydana getirir.
Egik düzlem sistemini bir formül ile ifade edecek olursak; yükü P ile, uygulanacak kuvveti F ile sürtünmesiz egik düzlemin uzunlugunu L ile ve Egik düzlemin bir yere dayali olan ucunu h ile ifade ettigimizde F x L = P x h formülü ortaya çikacaktir. Bu formülü açiklayacak olursak; Uygulanan kuvvet ve egik düzlemin uzunlugu, P x h kadar is yaparlar. Egik düzlemde isten kazanç olmaz, kuvvetten kazanç olur.
Egik düzlem sisteminde kuvvetin yüke olan orani, egik düzlemin yüksekliginin egik düzlemin boyuna olan oranina esittir. Yani
Egik düzlem üzerindeki yük h kadar yükseldiginde Ep = P x h kadar potansiyel enerjiye sahip olur. Bu durumda kuvvet F x L kadar bir is yapma durumundadir.
