Fen Bilimleri – 8. Sınıf – Ünite 5: Basit Makineler – Konu 1: Makaralar
Basit makinelerden biri de makaralardır. Makaraların;
– Sabit bir merkez etrafında dönebilen dairesel bir ekseni,
– Bu eksenin etrafında ipin dolanabileceği bir oyuk ve ip bulunur.
Makaralar Nerelerde Kullanılır?
– Bayrak direğinde
– Vinçlerde
– İnşaatlarda
– Stor perde mekanizmalarında
– Yelkenli gemilerde vb.
1. Sabit Makara
Bu makara düzeneği sadece kuvvetin yönünü değiştirir. Kuvvetten kazanç sağlamaz.
- Kuvvettin yönünü değiştirir.
- Kuvvetten kazanç veya kayıp sağlamaz.
- Yoldan kazanç veya kayıp sağlamaz.
Yandaki resimde gösterilen makara sabit makaralara örnektir. Bir makaranın sabit olduğunu anlamak için o makaranın bir yüzeye bağlı olup olmadığına bakılır. Resimde makara duvara sabitlenmiştir.
Sabit makaralarda uygulanan kuvvet yükün ağırlığına eşittir.
2. Hareketli Makara
Hareketli makaralar yükle beraber hareket eden makaralardır. Bu tip makaralarda kuvvet yükün yarısına eşittir. Örneğin 40N’luk yükü 20N’la dengelemek mümkün olmaktadır.
- Kuvvetten iki kat kazanç sağlar.
- Yoldan iki kat kayba neden olur.
Hareketli makaralarla kuvvetten kazanç sağlandığı için yoldan da kayıp vardır. Bu makaralarda yükü 4 metre yukarı kaldırmak için ipin 8 metre çekilmesi gerekir.
Bileşik Makaralar
Bazen tek bir makarayla istediğimiz kuvvet kazancını elde edemeyiz Bu durumda sabit ve hareketli makaraları birleştirerek bir makara sistemi oluşturabiliriz. Bu sistemlere bileşik makaralar denir.
Yukarıdaki örnekte 2 hareketl, makara vardır. 2×2 = 4. Yani kuvveti dörtte birine düşürür.
Bileşik makaralarda kuvvetten kazancı sistemdeki hareketi makaraların sayısı belirler. Her hareketli makara kuvvetten iki kat kazanç sağlar. Bu durumda örneğin 3 hareketli makara kullanıyorsak 2.2.2 = 8 kat kazanç sağlarız. Bu yoldan da 8 kat kayıp olacağı anlamına gelmektedir. Resme dikkat ettiğinizde bileşik makara sistemindeki hangi makaraların sabit, hangilerinin bileşik olduğunu görebilirsiniz.
Palangalar
Sabit ve hareketli makaraların beraber kullanıldığı sistemlerdir. Kuvvet kazancı ve kuvvet yönü değiştirmek amacıyla kullanılır.
Palangalarda kuvvetten kazanç miktarını bulmak için yükü dengeleyen ip sayısını bulmak gerekir.
Yukarıdaki palanga sisteminde yükü dengeleyen 4 ip vardır. Bu palanga sistemi kuvvetten 4 kat kazanç sağlar. Örneğin 40N’lük yükü 10N’luk kuvvetle dengeleyebilir.
Kuvvetten kazanç oranında yoldan kayıp yaşanır. Sistem 4 kat yoldan kayba neden olur. Örneğin yükü 1 metre yükseltmek için ipi 4 metre çekmek gerekir.
Günlük Hayatta Makaralar
Çok sağolun emeğinize sağlık