Bu yayınımız, fen bilgisi, temel fizik , mekanik ve Cisimlerin Dayanımı derslerinde bahsi geçen konulardan biri olacak. Bileşke kuvvet nedir.Bileşke kuvvet nasıl hesaplanır merak edenler için olacak. Kuvvetler sistemi. Bileşke kuvvetin hesaplanması ve örnek bileşke kuvvet soruları verilecek. Bileşke kuvvetin bulunması hususunda mümkün olduğunca basit ve örneklerle anlatım tercih edilecek. Bileşke kuvvet hesaplama soruları ile de anlatım desteklenecek.
Bileşke kuvvet ve Bileşen Kuvvetler Nedir
Bileşke kuvvet, esasında fizik dersine ait bir konu gibi görünmekle beraber hayatımızın her alanında mevcut olan konulardan biridir. Örneğin, Bazı atasözlerimiz bileşke kuvvetle ilişkilidir. ”Bir elin nesi var, iki elin sesi var” ya da ”Birlikten kuvvet doğar” gibi.
Bazı köylerde, okullarda, izci etkinliklerinde, tatil köylerinde vb yapılan eğlence amaçlı oynanan halat çekme oyununu hepimiz biliriz. Bu oyunda farklı miktardaki kuvvetlerle farklı yönlerde çekilen halat, sonuçta bir yöne doğru harekete geçer. Burada bir kuvvetler sistemi olmakla beraber, halatın ilerleme yönüne baktığımızda, tek bir kuvvet varmış, o da kazanan tarafa doğru olan kuvvetmiş gibi görünür. Bunun sebebi, bileşke kuvvetin kazanan tarafın olduğu yöne doğru olmasıdır.
İki veya daha fazla kuvvet bir cisme etki ederse bu kuvvetler topluluğuna kuvvetler sistemi denir. Bu kuvvetlerin etkisi sonucu, cisim bir yönde harekete geçer. Bu hareketin şiddetine Bileşke kuvvet , kuvvetlerin her birine de bileşen kuvvet denir.
Bileşke kuvvet nasıl hesaplanır
Bileşke kuvvetin bulunması, kuvvetler sistemindeki kuvvetlerin yönü ve doğrultusuna göre değişmektedir. Bileşke kuvvet, bileşen kuvvetlerin aynı yönde olması, farklı yönde olması, kuvvetler arasında 90 dereceden küçük açı olması durumunda farklı şekillerde hesaplanır.
Kuvvetler aynı yönde ise Bileşke kuvvetin bulunması
Kuvvetler aynı yönde ise bileşke kuvvet, bileşen kuvvetlerin toplamına eşittir. Bileşke kuvvet R ile gösterilir.Bileşke kuvvetin yönü, bileşen kuvvetlerin yönündedir
Kuvvetler farklı yönde ise Bileşke kuvvetin bulunması
Yukarıdaki örnekteki gibi iki kuvvet birbirine farklı yönde ise kuvvetlerin farkı bileşke kuvveti oluşturur.
Bileşke kuvvet hesaplama
Zıt Yönlü Kuvvetlerin Bileşkesinin Bulunması
Örnek Problem
Şekildeki kuvvetler sisteminde bileşke kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü bulalım .
Çözüm
Sağa doğru olan kuvvetler toplamına R2 , Sola doğru olan kuvvetler toplamına ise R1 dersek bileşke kuvveti şöyle buluruz :
Örnek Problem 2 :
Yukarıda verilmiş olan aynı doğrultu üzerindeki kuvvetler sisteminin etkisini tek başına yapabilen kuvvet (Bileşke kuvvet) ne kadardır ?
Dar açıda kesişen kuvvetlerde bileşke kuvvet hesaplama
Kuvvetler aynı doğrultuda değilse ve dar açıda kesişiyorlarsa bileşke kuvvet hesaplama aşağıdaki yöntemle yapılır.
Örnek Problem :
Aşağıdaki şekilde verilen, aralarında 60º bulunan iki kuvvetin bileşke kuvvetini hesaplayınız
Dik açıyla kesişen kuvvetlerde bileşke kuvvet hesaplama
Dar açıyla kesişen kuvvetlerin bileşke hesabı ile aynı yöntemle yapılır. Tek fark, aralarındaki açının 90º olması sebebiyle cos 90°nin sıfıra eşit olması ve sıfırın çarpmada yutan eleman olması ile, formülde yanındaki değerleri yutmasıdır. Formül böylece kısalmış olur.
Bileşke kuvvet sorusu 1 :
Şekilde görülen makara, bir çubuk ile tutulmaktadır. Verilen kuvvetlere göre çubuğu zorlayan kuvveti analitik olarak bulunuz.
Çözüm
Bileşke kuvvet sorusu – 2 (makine bölümü öğrencileri için) :
Yukarıdaki şekilde görülen tornalama işleminde torna kalemine gelen kuvvetler Fv=80 N ve Fk=60 N olduğuna göre bileşke kuvveti analitik olarak hesaplayınız.
Bileşke kuvvetin paralelkenar metodu ile bulunması
bileşke kuvvetin analitik düzlemde paralelkenar yöntemiyle bulunması aşağıda adım adım gösterilmiştir.
Bu yayınımızda bileşke kuvvet nasıl hesaplanır konusu üzerinde durduk. Bileşke kuvvet hesaplama yöntemlerine değindik. Konuyla ilgili olarak aşağıdaki bağlantılara göz atmayı unutmayınız.