Basit Makineler: Makaralar Soru Çözümü

Hareketli makarada kuvvet kazancı 2'dir, bu nedenle uygulanan kuvvet: $F = \frac{\text{Yük}}{2} = \frac{20}{2} = 10\, \text{N}$. Yapılan iş, yükün potansiyel enerjisindeki değişimle hesaplanabilir: $W = \text{Yük} \times \text{yükseklik} = 20 \times 3 = 60\, \text{J}$. Alternatif olarak, iş kuvvet ve yol ile de hesaplanır: $W = F \times s = 10 \times 6 = 60\, \text{J}$. Her iki yöntem de aynı sonucu verir, bu da iş prensibinin korunduğunu gösterir.

Hareketli makaranın ideal kuvvet kazancı 2'dir, yani ideal yük $$G_{\text{ideal}} = 2 \times F = 2 \times 600 = 1200 \text{ N}$$ olur. Verim, gerçek yükün ideal yüke oranıdır: $$\text{Verim} = \frac{G_{\text{gerçek}}}{G_{\text{ideal}}}$$ Verim %75 = 0.75 olduğuna göre, $$G_{\text{gerçek}} = \text{Verim} \times G_{\text{ideal}} = 0.75 \times 1200 = 900 \text{ N}$$ olur. Bu nedenle doğru cevap 900 N'dir.

Hareketli bir makarada, uygulanan kuvvet $F$, yük $L$ ve makara ağırlığı $W$ ile ilişkilidir. İdeal durumda, kuvvet kazancı 2 olduğu için $F = \frac{L + W}{2}$ olur. Burada $L = 120\, \text{N}$ ve $W = 20\, \text{N}$ olduğundan: $$F = \frac{120 + 20}{2} = \frac{140}{2} = 70\, \text{N}$$