İnsanoğlunun var olduğu günden bu yana, şu ya da bu biçimde kaldıraçlardan yararlandığı biliniyor. Zira tarih öncesi binaların hiçbirini kaldıraç kullanmadan yapmak mümkün değildi. Ayrıca, insanlar, ağır bir cismi kaldırmak için mutlaka kaldıraç prensiplerinden birinden yararlanıyordu.
M.Ö. 3. yüzyılda yaşayan Yunan matematikçisi Arşimed, kaldıraçla ilgili ilk matematiksel prensipleri ortaya koydu. Arşimed’in, “Bana sağlam bir destek noktası verin, dünyayı yerinden oynatayım” sözü ünlüdür. Eski Mısır’da, yapı ustaları, ağırlığı 100 tonu bulan granit blokları kaldıraç yöntemiyle bir yere kaldırırlar ya da bir yere götürürlerdi.
Arşimet‘in formüle ettiği kaldıraçlar, destek noktası da denilen sabit bir nokta 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.
Dengede 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 arada olduğu kaldıraçlara denir. Kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten kazanç sağlar. Günlük hayatta çift taraflı kaldıraca benzer pek çok araç kullanırız. Örneğin makas, pense, , levye, kayık küreği desteğin arada, tahterevalli, eşit kollu terazi desteğin ortada olduğu kaldıraca benzer araçlardır.
- Tek Taraflı Kaldıraç
Desteğin uçta olduğu kaldıraçlardır. İki çeşittir:
- Desteğin uçta, yükün ortada olduğu kaldıraç. Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp vardır. Desteğin uçta, yükün ortada olduğu kaldıraçlara örnekler; el arabası, fındık kıracağı, gazoz açacağı,
- Desteğin uçta, kuvvetin ortada olduğu kaldıraç. Yoldan kazanç, kuvvetten kayıp vardır. Bu çeşit kaldıraca örnekler; cımbız, maşa, insan çenesi, 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 koluolduğuna göre,
- kuvvet kazancı = Yük / Kuvvet = Kuvvet Kolu / Yük Kolu olarak yazılabilir.
Kuvvet, desteğe yükten daha uzak olduğunda kuvvet kolu daha uzun olduğu için kuvvetten kazanç vardır. Yük, desteğe kuvvetten daha yakın olduğunda yük kolu daha kısa olduğu için yoldan kazanç vardır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder