Temel büyüklükler

Temel büyüklükler, doğrudan ölçülüp kendi başına ifade edilebilirler. Diğer fiziksel büyüklüklerin hepsinin tanımlanması için temel oluşturan bu büyüklükler kümesi, toplam yedi büyüklükten oluşur.

Büyüklüklerin baş harflerine yukarıdan aşağı doğru dikkat edecek olursanız. Bunları ”KISAMUZ” şeklinde akrostişleyebileceğimizi görürüz.

Açııklama: Akrostiş’ ya da Türkçe söylemiyle ilkleme, bir şiirde dizelerin ilk harflerinin yukarıdan aşağıya doğru sıralandığında anlamlı bir sözcük meydana getirmesidir.

Türetilmiş büyüklükler

Türetilmiş büyüklükler temel büyüklüklerin birbirine oranlanmasıyla veya diğer türetilmiş büyüklüklerin birbirine oranlanmasıyla ifade edilir.

Temel Büyüklük ve Türetilmiş Büyüklük Farkı

Temel büyüklük ve türetilmiş büyüklük arasındaki fark: temel büyüklüğün kendi başına ifade edilebilmesi. Türetilmiş büyüklüğün ise temel büyüklüklerin ya da türetilmiş büyüklüklerin birbirine oranlanması (çarpma-bölme vb) yoluyla bulunmasıdır.

Bir büyüklük, iki büyüklüğün birbirine oranlanmasıyla bulunuyorsa türetilmiştir.
Örneğin: Özkütle = Kütle/Hacim (kg/m³)
Başka bir örnek: Hız=Yol/zaman (m/s)
Bir başka örnek olarak Ağırlık’ta türetilmiş büyüklüktür. Ağırlık = Kütle x Yerçekimi ivmesi

Temel Büyüklükler ve Türetilmiş Büyüklükler Mini Test

The post Temel ve Türetilmiş Büyüklükler appeared first on Makine Eğitimi.

Cisim

Cisim, maddenin biçim almış durumuna verilen isimdir.  Fizikte hacim kaplayan her türlü öğeye denir. Cisimler duyular ile algılanabilirler. Kalem, defter, yiyecekler, masa, sandalye gibi objeler uzayda birer cisimdir.

”Cisim ve madde arasındaki fark nedir?” diye soracak olursak; Boşlukta yer kaplayan, belirli bir hacmi ve kütlesi olan her varlık maddedir. Cisim ise bu maddelerin etkiyle şekillendirilmiş halidir. Örnekle açıklayacak olursak, plastik bir maddedir. Plastik şise bir cisimdir.

Sistem

Sistem: birbiriyle madde, enerji veya bilgi alışverişinde bulunan elemanlar veya parçaları anlamına gelir. Sistem öğelerden oluşmuştur. Bu öğeler arasında çeşitli boyutlarda ilişkiler vardır. 

Sistem kelimesi, Latince ‘birleşme’, ‘oluşma’, ‘bir araya gelme’ anlamını taşıyan “Systēma” dan gelir.

(Sözlük anlamı: 1-Dizge 2-Düzen) Sistem: genel olarak düzenli bir biçimde birbirini etkileyen ve birbirine bağlı birimlerden, değişik bölümlerden oluşan ve genel bir plana göre kurulan, belirli bir sonuca ulaşmak için amaca yönelmiş bir bütündür. Birbiriyle bir şekilde ilişkili olan iki ya da daha fazla cismin bir araya gelmesinden oluşur.

Sistem Örnekleri

Anatomide geçen sindirim sistemi. Kimya biliminde geçen Moleküler sistem. Bilişimde İkili (Binary) sistem. Biyolojide, üzerinde ölçme yapılan belirli canlılar topluluğu, Astronomide geçen güneş sistemi sisteme örnektir.

Sistem Çeşitleri

• Doğal Sistemler: Büyüklüğü, amacı, yapı ve işleyişi insan tarafından tasarlanmayan sistemlerdir. Güneş sistemi. Biyolojik sistemler, Ekolojik sistemler, Fizyolojik sistemler gibi.
• Yapay Sistemler: Büyüklüğü, amacı, yapı ve işleyişi insan tarafından tasarlanan sistemlerdir. Bilgisayar sistemleri. Mekanik sistemler, Yönetim sistemleri, Siyasal sistemler, Ekonomik sistemler, Sosyal sistemler gibi.

Açık ve Kapalı Sistem nedir?

Açık Sistem: Sistem ile sistemin içinde faaliyet gösterdiği çevre arasında enerji, malzeme, bilgi-alışverişi varsa ve çevresiyle ilişki kuruyorsa açık sistemdir. Biyolojik ve toplumsal sistemler, işletme gibi sosyal sistemler, açık sistemlerdir. Açık sistemlerin Büyüme yeteneği ve kendilerini koruma eğilimi vardır.

Kapalı sistem: çevresiyle etkileşim ya da girdi-çıktı alış verişi olamayan sistemlerdir. Çevreleriyle ilişki içine girmeye ihtiyaçları yoktur. Kapalı bir sistemin içindeki cisimler birbiriyle etkileşebilir, yani kuvvet uygulayabilir. Kapalı sistemler fizikte oldukça önemlidir, özellikle korunum kanunlarında işe yararlar. Örneğin, enerjinin korunumu ve momentumun korunumu kapalı sistemleri ele alır.

Bir başka örnek olarak da hapishaneleri gösterebiliriz. Hapishaneler yarı kapalı bir sistemdir.

Cisim ve sistem arasındaki fark nedir?

Cisimlerin iç yapısı olmaz, sistemlerin olabilir. Örneğin iç yapısı olmayan protonlar, nötronlar ve elektronlar birleşerek atomlar ve moleküller gibi iç yapısı olan başka sistemleri oluşturur.

Atomun bileşenlerinin sayısı ve düzeni, farklı maddelerin farklı özelliklere sahip olmasına neden olur. Altın ve gümüş atomlarında olduğu gibi. Her ikisinde de proton, nötron ve elektronlar vardır. Ancak bunların dizilimi, düzeni farklıdır.

The post Cisim ve Sistem Nedir? appeared first on Makine Eğitimi.

Öncelikle Üreteç ve Pil Nedir Açıklayalım.
Üreteç: Devrenin çalışması için gerekli elektrik enerjisini üreten pil, akü gibi elemanlardır.
Pil ve Akü ise: Depoladıkları kimyasal enerjiyi, istendiğinde elektrik enerjisine çeviren üreteçlerdir.

Pillerin Seri Bağlanması

Birçok elektronik yalnızca bir değil, iki, üç, hatta dört veya daha fazla pil kullanır. Piller, daha fazla voltaj veya daha fazla kapasite kullanmak için farklı nedenlerle birkaç farklı yöntemle birleştirilebilir ve düzenlenebilir.

Piller Nasıl Seri bağlanır

Pil ve aküleri seri bağlama için, pil veya akülerin aynı gerilime ve akıma sahip olması gerekir. Böylece gerilimleri bağlantı sayısının çarpımı ile artarken, akımları sabit kalır. Piller, aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi pozitif uç, negatif uca gelecek şekilde bağlanmalıdır.

Üst taraftaki çizimde dört adet 1.5 V’lık pil görülmektedir. Bu şekilde piller seri bağlandığında, bataryanın toplam gerilimi, pillerin gerilimlerinin toplamına eşit olacaktır; 1.5+1.5+1.5+1.5= 6 V

Seri Bağlı Pillerde Eşdeğer Gerilim ve Kapasite

Seri bağlı pillerde oluşan eşdeğer gerilim (Volt), pillerin toplam gerilim değerine eşittir.
Kapasite (Ah) değişmez.

Seri bağlı özdeş pillerin tükenme süresi tek bir pilin tükenme süresine eşittir. Yani bir pil bir devrede kullanıldığında 3 saatte bitiyorsa, seri bağlı iki pil de aynı devrede 3 saatte biter. Ama devreye daha çok potansiyel fark ve dolayısıyla akım sağlar.

Seri Bağlı Pil Tutucular

Pek çok elektronik aletin ve pille çalışan oyuncakların içinde, resimdeki gibi pil tutucular görebiliriz.

Kendimize pille çalışan bir sistem yapmak istediğimizde bu gibi pil tutucular işimizi kolaylaştıracaktır. Seri bağlantı pil tutucu en yaygın olanıdır.

Yine de sipariş ettiğiniz pil tutucunun seri mi yoksa paralel mi kurulduğunu anlamak isterseniz pozitif ve negatif kutupları birbirine bağlayan bir tel olup olmadığına bakın. Bağlantı varsa seri bağlantılı pil tutucudur.

Pillerin Paralel Bağlanması

Pilleri paralel bağlarken aynı kutuplar birbirine bağlanır. Bu, bir pilin artı kutbunun diğer pilin artı kutbuna bağlı olduğu anlamına gelir. Aynısı negatif kutuplar için de geçerlidir. Bu şekilde bağlanan pillerin voltajı, bağlanan pillerin ortalama voltajı olarak ortaya çıkar. Ortaya çıkan kapasite, bağlı pillerin kapasitelerinin toplamıdır.

Paralel Bağlı Pillerde Eşdeğer Gerilim ve Kapasite

Pillerin paralel bağlanmasında eşdeğer gerilim (Volt), değişmez.
Kapasite (Ah) pillerin toplam kapasitesine eşittir.

Yukarıdaki örnekte görüldüğü gibi, 2000 mAh kapasiteli ve anma gerilimi 1,5 V olan iki pil paralel olarak bağlanırsa, eşdeğer gerilimi 1,5 V olarak kalacaktır. Ancak pil kapasitesi iki kat artar (4000mAh ).

Piller (Üreteçler) Neden Paralel Bağlanır?

Pilleri paralel bağlamanın amacı: Bir pilin devreye akım sağlama kapasitesini artırmaktır. Pilleri paralel bağlamak Daha yüksek kapasite, daha uzun çalışma süresi sağlar.

Paralel Bağlantıda Pilin Tükenme Süresi

Paralel bağlantıda, pillerin aynı kutupları birbirine bağlanır (artı uçlar artıya, eksi uçlar eksiye). Bu bağlantıda toplam gerilim, tek bir pilin gerilimiyle aynı kalır, ancak kapasiteler (mAh cinsinden) toplanır. Bu, devrenin daha uzun süre çalışmasını sağlar.

Örnek: 2 adet 1,5 V ve 2000 mAh kapasiteli pil paralel bağlanırsa:

• Toplam gerilim: 1,5 V (değişmez, çünkü paralel bağlantıda gerilim sabittir).
• Toplam kapasite: 2000 mAh + 2000 mAh = 4000 mAh.

Tükenme süresi hesaplama: Eğer devre sabit bir akım çekiyorsa, örneğin 1000 mA (1 A):

• Tek bir pil (2000 mAh) için tükenme süresi:
  2000 mAh \ 1000 mA = 2 saat
• Paralel bağlı iki pil (4000 mAh) için tükenme süresi:
  ( 4000 mAh \ 1000 mA = 4 saat.

Yani, paralel bağlantı, aynı akım çeken bir devrede pil ömrünü iki katına çıkarır. Eğer yük akımı artarsa (örneğin, 2000 mA), tükenme süresi tek pildekiyle aynı kalır (4000 mAh ÷ 2000 mA = 2 saat). Bu, paralel bağlantının temel avantajıdır:

Seri / Paralel Karışık Bağlama ile Gerilimi ve Kapasiteyi Artırmak

Elbette, seri ve paralel kablolamanın özelliklerini birleştirmek için bir seri-paralel bağlantı oluşturmak mümkündür. Örneğin, piller aşağıdaki bağlantıya göre bağlanırsa, bu tür pilin ortaya çıkan nominal voltajı 3V ve kapasitesi 4000mA olacaktır.

Yukarıdaki örneğin hesaplaması aşağıda verilmiştir. Temel kuralı hatırlayalım:
Pillerin seri bağlantısında eşdeğer gerilim (V), pillerin toplam gerilimine eşittir. Kapasite (mAh) sabit kalır.
Pillerin seri bağlantısında eşdeğer gerilim (V) sabit kalır. Kapasite, pillerin toplam kapasitesine eşittir.

Yukarıdaki sistemde örnek olarak, tek bir pilin bitime kadar ki ömrü 2 saat ise, oluşturulan yeni sistemde kapasite iki katına çıktığı için pil ömrü 4 saate çıkacaktır.
4 pilin eşdeğer gerilimi ise seri bağlantıyla iki katına çıkmış. 3V olmuş. Paralel bağlantıyla değişmemiş.

The post Pillerin Seri ve Paralel Bağlanması appeared first on Makine Eğitimi.

Çok az parçadan oluşan ve yalnızca tek bir kuvvet çeşidini kullanan makineler, basit makine olarak adlandırılır. Basit makineler günlük hayatta pek çok yerde karşımıza çıkabilirler.

Yukarıdaki resimde levyeye numaralı oklarla gösterilmiş yönlerde kuvvet uygulanabilir. Hangi yönde kuvvet uygulanırsa çivi tahtadan daha kolay sökülebilir?

Günlük hayatta, kuvvetin yönünün değiştirilmesinden faydalanılarak oluşturulmuş bir çok araç–gereç kullanırız. Bu araç-gereçler bize iş yapma kolaylığı sağlar.            

Basit makinelerin amacı, uygulanan kuvvetin büyüklüğü ve yönü değiştirilerek iş yapma kolaylığı sağlamaktır.

Basit Makinelerin Özellikleri

• İş kolaylığı sağlarlar. Ancak, işten kazanç ya da kayıp yoktur. İşin sonucu olarak enerjiden de kayıp ya da kazanç sağlamazlar. Enerji tasarrufu da sağlamazlar. 
• Basit makineler, kuvvetin yönünü, büyüklüğünü ve uygulama noktasını değiştirmeyi sağlarlar.
• Kuvvetten ya da yoldan kazanç vardır. Ancak, iki kazanç aynı anda sağlanamaz. 
• Basit makinelerle iş yapıldığında mutlaka enerji kullanılması gerekir.

Bir basit makinede kuvvet kazancının olması , giriş kuvvetinin çıkış kuvvetinden küçük olmasıyla gerçekleşir. Yani büyük kuvvet gerektiren işler küçük kuvvetle yapılır.

Basit Makineler Nelerdir?

Kaldıraçlar

Bir destek noktası etrafında dönebilen sağlam yapılı çubuktan oluşan düzeneğe kaldıraç denir. 

Kaldıraçta kuvvetin destek noktasına olan uzaklığına kuvvet kolu, yükün destek noktasına olan uzaklığına da yük kolu denir.

Kaldıraçlarda
kuvvet x kuvvet kolu = yük x yük kolu bağıntısı vardır.

Kuvvet kolunun uzunluğu yük kolunun uzunluğundan ne kadar fazla ise kuvvet kazancı da o kadar büyüktür.

Uygulanan kuvvet destekten ne kadar uzakta ise o kadar azdır, yük desteğe yakın ise uygulanacak kuvvet de az olur, uygulanan kuvvet destek noktasına yakınsa o kadar büyüktür

Yandaki şekilde işçi yükü kaldırmak için en fazla kuvveti 1. durumda uygular. En az kuvveti 3. durumda uygular

Kaldıraç Tipleri ve Günlük Hayattan Örnekler

Destek noktasının ve uygulanan kuvvetin konumuna göre değişik kaldıraç türleri vardır diyebiliriz. Basit makinelerin hayatımızdaki kullanım alanları, tahmin ettiğinizden fazladır.

1.TİP: Destek noktasının ortada olduğu kaldıraç mantığıyla çalışan bu tip basit makinelere örnek olarak pense, makas, tahtıravalli, kerpeten, manivela ve eşit kollu terazi sayılabilir

2.TİP: Destek noktası bir uçta, kuvvet diğer uçtadır. Kaldıraç mantığıyla çalışan bu tip basit makinelere örnek olarak fındık kıracağı, el arabası, gazoz açacağı sayılabilir.

3.TİP: Uygulanan kuvvet, destek ve yük arasındadır. Örneğin :tenis raketi, cımbız, kürek, maşa, kol kası, buz hokeyi sopası, vs.

Kaldıracın mucidi Arşimet’in kaldıraçla ilgili sözü, kaldıraçla sağlanan kuvvet kazancının büyüklüğünü bize ifade etmektedir.

Makaralar

Makaralar basit makineler diyebileceğimiz aparatlardandır. Sabit bir eksen etrafında serbestçe dönebilen, çevresinde ipin geçmesi için bir oluk bulunan basit makinelerdir.

Sabit makaralar

Sabit bir noktaya asılan ve dönerek cisimlerin hareket etmelerini kolaylaştıran makaraya, sabit makara denir.

Cisim, ancak kendi ağırlığına eşit bir kuvvetle kaldırılabilir. Kuvvet kazancı yoktur.

Sadece kuvvetin yönünü ve doğrultusunu değiştirdiği için iş yapma kolaylığı sağlar

Hareketli Makaralar

Makaranın dönme eksenine bağlanan yükle birlikte hareket eden makaralardır.

Bu makaralarda kuvvetten kazanç vardır. Örnek olarak şekildeki makara sisteminde yük 100 kg ise, 50 kg lık bir kuvvetle yükü kaldırabiliriz.

Palangalar

Sabit ve hareketli makaralardan oluşan ve kuvvet kazancını amaçlayan makaralar sistemidir.

Bu kazanç palangaları oluşturan hareketli makaralardan geçen ip sayısına bağlıdır. şekilde, sol tarafta kuvvet kazancı 1/2 iken sağ taraftaki sistemde kuvvet kazancı 1/4 olmuştur.

Eğik Düzlem

Yolu uzatıp kuvvetten kazandıran basit makinelerdir.

Eğik düzlemde kuvvet eğik düzlemin boyu kadar yol alırken, yük eğik düzlemin yüksekliği kadar yol alır. 
F. d = G . h

Vida, bir silindir çubuğun etrafına sarılı bir eğik düzlemdir. Vida, iki yüzeyi birbirine birleştirirken, en çok kullanılan, basit makinelerden birisidir. Vidayı tahtaya vidalamak için tornavida ile kuvvet uygulayarak döndürmek gerekir.

Dişliler

Dişli çarklar, üzerinde eşit aralıklarla dişler bulunan ve bir eksen etrafında dönebilen silindir şeklindeki basit makinedir. Dişler çarkların birbirine geçmesini sağlar. Dişlilerden birine uygulanan kuvvet dişler yardımı ile diğerine iletilir.

Birbirine temas halinde olan dişliler için, herbir dişli bir öncekine göre, 
a. Zıt yönlerde dönerler.
b. Devir sayıları yarıçapları ile ters orantılıdır.

Eş merkezli dişliler birbirine perçinli olduğu için hep aynı yönde dönerler ve devir sayıları da eşittir.
n: devir sayısı olmak üzere nK = nL

İlgili Konu Bknz: Dişli Çeşitleri

Kasnaklar

Kasnaklar dişleri olmadığı için kayış ya da iple birbirlerine bağlanırlar. Genelde bir motordan alınan hareketi, başka bir noktaya iletmek için kullanılırlar. Devir sayıları yine yarıçapları ile ters orantılıdır. Dönme yönleri ise, şekilde görüldüğü gibi kayışların bağlanma şekline göre değişir. Soldaki resimde iki kasnak da aynı yönde dönerken, diğer resimde iki kasnak birbirinin zıt yönünde dönmektedir.

The post Basit Makineler appeared first on Makine Eğitimi.

Pascal prensibi, günümüzde kullanılan pek çok makineye ilham kaynağı olmuştur. Bunlardan biri de Hidrolik presler. Ortaokul, Lise öğrencileri ile, temin edilmesi kolay malzemelerden yapabileceğiniz bir Pascal prensibi uygulaması.

Detaylı anlatımlar için:
LİNK-1 LİNK-2 LİNK-3

Hidrolik Fren

Pascal kanununa göre pistona uygulanan basınç, sıvının temas ettiği bütün noktalara aynen iletilir. Bunun bir başka örneği de hidrolik frenler. Öğrencilerinize proje-performans ödevi olarak verebileceğiniz bir çalışma.

Detaylı anlatımlar için :
LİNK 1 LİNK 2

Hidrolik Vinç

Pascal Kanunu, özellikle iş makinalarında gördüğümüz hidrolik sistemlerde sıkça kullanılır. Hidrolik gücün yük kaldırma işleminde kullanılması da buna örnektir. Fen bilgisi-Fizik ya da Hidrolik pnömatik dersleri için faydalı bir yaparak yaşayarak öğrenme modeli.

Detaylı anlatımlar için:
LİNK 1 LİNK 2

The post Pascal Prensibi ile ilgili Fen Bilgisi Proje Örnekleri appeared first on Makine Eğitimi.

Momentin oluşabilmesi için cisme etki eden kuvvetin doğrultusu, döndürme noktasının dışından geçmelidir. Aksi halde moment oluşmaz.

Moment Nasıl Hesaplanır

Bir momentin değeri, kuvvetin büyüklüğü ile kuvvet kolunun uzunluğu çarpımı kadardır.

Şekilde görülen kapıyı, çeşitli noktalarından iterek kapatmaya çalışalım.

Kapının (A) noktasında F1 kuvveti ile rahat itilerek kapatıldığını ve menteşe etrafında döndüğünü gözleriz .B noktasında biraz daha zor .C noktasında  daha zor kapatabildiğimizi D noktasında ise (menteşe noktası) ne kadar itersek itelim kapatamadığımızı görürüz.

Bunun sebebi A noktasında en yüksek momentin oluşmasıdır. Kuvvetlerin büyüklüğü aynı olsa da. A noktasındaki kuvvet kolu (menteşeye uzaklık) en üst düzeydedir.

Denge sistemlerine göre moment hesabı

Ters yönlü ve birbirine paralel, aynı zaman da şiddetleri eşit kuvvetlerin meydana getirdiği sisteme “kuvvet çifti” denir.

Bir kuvvet çifti elemanları ve değerleri sabit olmak üzere, başka bir kuvvet çifti ile değiştirilebilir.

Bir kuvvet çifti, kendi düzlemi üzerinde başka bir yere kaydırılabilir. Bir kuvvet çifti, bulunduğu düzleme paralel başka düzleme doğru hareket ettirilebilir.

Kılavuz ile vida çekme işleminde, kılavuz kolunun iki ucuna uygulanan kuvvetler kuvvet çiftine iyi bir örnektir. Burada kılavuzun dönüş yönü moment vektörünün dönüş yönüdür.

Moment ve Mesnet Tepkiler

Yatay konumda yük taşıyan elemanlara, kiriş, kirişleri taşıyan sistemlere de mesnet =dayanak” denir.

Mafsallı mesnet : bir pim ile sabitlenmiş olup x ve y ekseni yönünde hareket yapamazlar. Dolayısıyla X ve y eksenleri yönünde iki kuvvet taşıyabilirler.

Mesnetlerde, kirişe yapılan etki şekline göre karşı kuvvetler (tepkiler) oluşur.

Statiğin temel prensipleri gereğince etki=tepki’ dir.

Ax ve Ay tepkilerinin yönleri, başlangıçta doğru ya da gelişigüzel seçilebilir. Kurulan ΣFx ve ΣFy = O denklemleri sonucunda değeri (+) çıkarsa yön doğru seçilmiştir.

Değer (-) çıkarsa tepki yönü hatalı alınmıştır. Düzeltilerek çözüme devam edilmesi gerekir. Kısaca mesnet tepkilerinin yönleri sabit olmayıp seçilen yönlere göre değişebilir.

Hareketli mesnet : Kayar durumda olduklarından sadece düşey konumda yük taşıyabilirler.

Etki şekline göre;
x yönünde bir kuvvet gelirse kiriş kayar ve sistemin dengesi bozulur. Düşey konumda Ay tepkisi oluşur.

Ankastre mesnet Bir ucundan desteklenip diğer ucu boşta olduğu için Dönme hareketini engelleyici ve sabitlendiği yerden çıkma durumuna göre. Ax, Ay ve M tepkileri meydana gelir.

Açılı kuvvetlerde moment hesaplama

Silindir N düzlemine dik olduğundan, F kuvveti direkt olarak döndürme etkisi yapamaz.

F kuvvetinin N düzlemine paralel ya da yapışık, yani izdüşümü kuvveti etkili olur.

Moment= kuvvet x dönme eksenine uzaklık
M = Fx . r
M = F. cos α . r

Moment Hesabı Soruları

Soru-1 / Vida Sıkma İşinde Moment

Uygulama sorusu: Şekilde gösterilen somun iki ağızlı anahtar ile sıkılmaktadır .Meydana gelen momenti bulunuz.

Çözüm :
M= kuvvet . Kuvvet kolu
M = F . r   
M = 200 . 0,3
M = 60 Nm

Not : Momenti Nm cinsinden bulabilmek için 300 mm yi m ye çevirdik .
300 mm = 0,3 m

Soru-2 / Dönen Kasnakta Oluşan Moment

Şekilde gösterilen ve çapı D= 500 mm olan kasnağa gelen kuvvetler gösterilmiştir . Meydana gelecek momenti bulunuz.

Çözüm : her iki kuvvet de saat ibresi yönünde etkilediğinden  toplam momenti bulurken  kuvvetlerin etkisi toplanır.

∑M = 100 . 0,25 + 100 .0,25
∑M = 25 + 25
∑M = 50 Nm

Not : Kuvvet kolu kasnak yarıçapıdır (250 mm) Ve birimi m cinsine dönüştürülmüştür. 

Soru-3 / Sabit Mesnet

Uygulama sorusu: Şekilde gösterilen sistem dengededir . Kübün sisteme yaptığı baskı kuvvetini bulunuz .

cos 70⁰ = 0,342      sin 70⁰ = 0,94 

Çözüm :
∑MA=0
-G .2 – 8000 . 3 + 30000.sin70 . 4,5 =0
-G .2 – 24000 +30000 .0,94 . 4,5 =0
24000 +126900 = 2 G
102900 = 2 G
G = 51450 N

Soru-4 / Mafsallı ve Kayan Mesnet

Soru : A noktasında sürtünmesiz pimle bağlı AB çubuğunun B dayanma yerindeki aksi tesirinin 600 N. olabilmesi için 1000 N. luk kuvvet A ucundan ne kadar uzağa  (x = ?) etki ettirilmelidir?

Çözüm : AB çubuğuna etki eden kuvvetler sistemi dengededir. Bu bakımdan, herhangi bir eksene göre bu kuvvetlerin momentlerinin cebrik toplamı sıfırdır. A pimine etki eden kuvveti denkleme sokmamak için, buradan geçen bir eksene göre moment alırsak:
∑ MA =0 denkleminden
1000.X – 600.120 = 0
600 . 120 / 1000 = x
x= 72 cm bulunur.

Soru-5 / Mafsallı Mesnet

Soru : Şekildeki mafsallı kol sisteminde F1 kuvveti ne kadardır ?

Çözüm :  ∑ MA =0 denkleminden
F1 . 400 – 100. 160 = 0
F1 .400 – 16000 =0
F1 .400 = 16000
F1 = 16000 / 400
F1 = 40 N

The post Moment Nedir. Nasıl Hesaplanır? Moment Konu Anlatımı appeared first on Makine Eğitimi.

İlk olarak Bu konunun temel giriş kısmı diye adlandırabileceğimiz, Bileşke kuvvetin bulunması ile ilgili yazımızı inceleyiniz.
BKNZ: Bileşke kuvvet nasıl hesaplanır

Kuvvetler sisteminde bileşke kuvveti bulma

Çeşitli cisimlere gelen kuvvetler her zaman aynı yönde ya da aynı koordinat düzleminde bulunmaz. Bazen Birbirine tamamen zıt yönlerde birkaç kuvvet cisme etki ediyor olabilir.

Bu konuyu örnek bir problemle anlatalım:

SORU: Şekilde görülen kuvvet sisteminin bileşkesini izdüşüm metoduyla bulunuz.

Kuvvetlerin tek tek x ve y izdüşüm kuvvetlerini (bileşenlerini) bularak başlayacağız. Yani her kuvvetin Fx ve Fy sini bulacağız.

Bileşen kuvvetlerin nasıl bulunacağı ile ilgili örnek sorularla desteklenmiş anlatım için ayrıca BKNZ: Bileşen kuvvetlerin bulunması

Ardından Toplam Fx ve Toplam Fy leri bulacağız.
Toplam Fx = 127 Newton

Toplam Fy = 113 Newton

Sonuç olarak birbirine farklı yönlerde ve doğrultularda etki eden 4 kuvvetin bileşke kuvvetini (R) , ve koordinat düzlemiyle yaptığı açıyı bulmuş olduk.

The post Kuvvetler Sisteminde Bileşke kuvvetin bulunması appeared first on Makine Eğitimi.

Örnek olarak  yukarıdaki  kirişe  binen  bileşke Kuvvet bellidir. Ancak  kirişin A  ve B  noktalarına Etki eden kuvvetleri bulmak istediğimizde R kuvvetini bileşenlerine ayırmak gerekecektir .

Bileşen kuvvetlerin bulunmasında Kullanılan Metodlar

Lami Teoremi (Sinüs Teoremi)

Bu teoremin uygulanması için kuvvet sayısı 3 olmalı  Ve bir noktada kesişmelidir. Ayrıca ,kuvvetlerin vektörel toplamı sıfıra eşit olmalıdır .

Yani kuvvetlerin uc uca toplamında üçgen kapanmalıdır.

Bir kuvvet ayrıştırılacağı kuvvetlerle gelişigüzel bir üçgen Oluşturduğunda , kuvvetlerin karşılarındaki açılar Biliniyorsa lami teoremine göre işlem yapılır

Lami teoremine göre bileşke ve bileşen kuvvetlerin üçgeninde kuvvetlerin karşılarındaki açıların sinüslerine oranı sabittir .

İzdüşüm yöntemi (Grafik metod)

İzdüşüm yönteminde her koordinat üzerinde bileşenlerin toplamları  alınarak, tek kuvvete dönüştürülür.

Sonuçta, x ve y eksenleri üzerinde birer kuvvet meydana gelir. Bunlarında tekrar bileşkesi bulunarak, sistemi etkileyen kuvvet ve eksenle yaptığı açı bulunur.

Örnek Problem:

Şekilde görülen F kuvvetinin x ve Y izdüşümlerini  grafik  ve analitik metotla bulunuz

Çözüm (Grafik Metod)

F kuvvetinin ucundan koordinatlara gönderilen dik ışınların, koordinatları deldiği düşünülen noktaların O noktası ile birleştirilmesi sonucunda izdüşümleri olan Fx ve Fy bulunur. Bunlar bileşen kuvvetlerdir.

Çözüm (ANALİTİK METOD)

İki kuvvet bulunduğu için Lami (sinüs) teoremi uygulanamaz. Trigonometrik fonksiyonlardan faydalanılarak çözüme gidilir.

Örnek problem 2

Şekilde görülen eğik düzlemdeki cisim ağırlık kuvvetinin sonucu olarak ne kadar bir kuvvetle çekilir?   

Çözüm :

Örnek Problem 3

Şekildeki sistem dengededir.  α = 30° ve 50 N yüklü makaranın çubuğundaki  denge kuvveti ne kadar olur?

Çözüm

Makara sisteminde yük= kaldıran kuvvet  F = FG  = 50 N

Burada FG ve F kuvvetleri, makara çubuğundaki Fp kuvvetiyle  dengelenmektedir. Lami teoremine  göre çözüm yapılabilir:

The post Bileşen Kuvvetlerin bulunması appeared first on Makine Eğitimi.

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.

The post Bileşke kuvvet nasıl hesaplanır. Bileşke kuvvet hesaplama appeared first on Makine Eğitimi.

Eylemsizlik prensibi

Newton kanunlarından ilki eylemsizlik prensibidir. Bir cisme hariçten herhangi bir kuvvet etki yapmadıkça, o cisim eski durumunu korur. Yani cisim, durağan ise durağanlığını, hareket halinde ise düzgün hızla hareketini korur. (Eylemsizlik prensibi).

Eylemsizlik prensibine örnekler

Arabada giderken ani fren yapıldığında vücudumuzun istemsizce ileri doğru atılması da Newton’un eylemsizlik prensibine örnektir. Bu yüzden araçlarda emniyet kemerleri kullanılır.

Watch this video on YouTube.

Mancınık sistemi. Yaydan kurtularak aniden hareketlenen mancınık, bir noktaya geldiğinde engelle karşılaşır ve durur. Haznesindeki taş ise harekete devam etmek ister ve fırlar.

Kütle ve ivme arasındaki bağıntı

Newton kanunlarından biri de kütle ve ivme arasındaki bağıntıdır. Bir kuvvet herhangi bir cisme etki yaptığı zaman o cisimde kuvvetin doğrultu ve yönünde bir ivme meydana gelir. Meydana gelen ivmenin değeri, kuvveti ile doğru kütle ile ters orantılıdır.

Newton’un 2.kanunu : itme kuvveti , kütle ve ivme arasındaki bağıntı    F = itme kuvveti (N)    /    m=kütle (kg)     /  a = ivme

Etki tepki prensibi

Bir diğer Newton kanunu ise etki-tepki prensibidir. Bir cisim diğer bir cisim üzerinde kuvvet tesiri yapacak olursa ikinci cisim, birinci Cisme eşit değerde ve zıt yönde bir kuvvet doğar.
Bir kuvvet değişik özelliklerdeki cisimleri etkilediği zaman bunların her birinde başka bir hareket meydana getirdiği gibi, aynı cismi etkileyen değişik kuvvetler de bu cisimde değişik hareketler oluşturur.

Bununla beraber Galileo yaptığı deneylerle, Newton’a ait olduğu söylenilen bu prensiplerden ilk iki tanesini bulmuştur.  Ancak, bu bulguları Newton formüle etmiş ve astronomik öngörüleri bu prensiplere dayamakla dinamiğe esaslı bir başlangıç yapmıştır.

Newton’un hareket yasaları,  Isaac Newton yıldızların, hareketlerini inceledikten sonra saptanmıştır. Dolayısıyla, kanunlar yalnız maddesel noktalar için uygulanabilir.

Cismin bütün noktalarını aynı hız ve ivmeye sahip oldukları kabul edildiğinden, Newton kanunları direkt olarak cisimlerin hareketlerine uygulanamazlar. Bununla beraber cisimlerin kümeleşmiş maddesel noktalardan meydana geldiği düşünülerek, bu kanunlar cisimler içinde genişletilebilir.

The post Newton kanunları appeared first on Makine Eğitimi.