AYT Fizik Basit Makineler Konu Anlatımı ve Örnek Sorular

İnsanlık tarihinin en eski fiziksel buluşlarından biri olan basit makineler, kuvvetin yönünü, büyüklüğünü ya da uygulama noktasını değiştirerek işleri kolaylaştıran araçlardır. Fizikte enerji kazancı sağlamasalar da iş yapma biçimini kolaylaştırmaları nedeniyle hem gündelik yaşamda hem mühendislikte büyük önem taşırlar. Bu konuda; kaldıraçlar, makaralar, eğik düzlem gibi temel makineleri öğrenecek ve kuvvet, yol, verim ilişkilerini fiziksel olarak analiz edeceğiz.

📌 Konu Anlatımı

✔️ Basit Makine Nedir?

• Kuvvetin yönünü ve büyüklüğünü değiştirebilen sistemlerdir.

• İşi azaltmazlar, ancak uygulama kolaylığı sağlarlar.

• Enerji kazancı yoktur; verim hiçbir zaman %100 değildir.

• İdeal durumda: Yapılan iş = Kazanılan iş

✔️ Temel Basit Makineler

1. Kaldıraçlar

   • Destek noktası, yük ve kuvvetin farklı şekillerde dizildiği sistemlerdir.

   • Denge koşulu:
     ​
     (Kuvvet × kuvvet kolu = Yük × yük kolu)

   • Üç tür kaldıraç vardır:

     • 1. Tür: Destek ortada (makas, tahterevalli)

     • 2. Tür: Yük ortada (el arabası)

     • 3. Tür: Kuvvet ortada (maşa)

2. Makaralar

   • Sabit makara: Kuvvet yönünü değiştirir, kuvvet kazancı yok.

   • Hareketli makara: Kuvvetten kazanç sağlar, yön değişimi yok.

   • Palanga: Sabit ve hareketli makaraların birleşimiyle oluşur.

3. Eğik Düzlem

   • Cismin ağırlığı daha az bir kuvvetle yukarı çıkarılmasını sağlar.

   • Formül:
     

4. Vida

   • Eğik düzlemin silindire sarılmış hâlidir.

   • Kuvvet kazancı sağlar, dönerek ilerler.

5. Çıkrık (Bilezikli Makara)

   • Dönme hareketiyle iş yapar. Kuvvet kolu ve yük kolu farklı yarıçaplardadır.

6. Kam ve Dişli Sistemleri

   • Dönme yönü ve hızı değiştirilebilir.

📌 Kuvvet Kazancı

• Kuvvet kazancı = Yük / Kuvvet

• Kuvvetten kazanç varsa, yoldan kayıp vardır.

📌 Verim

• Verim = (Çıkan iş / Giren iş) × 100

• Sürtünmeler varsa verim düşer.

🎯 Örnek Soru

Soru: 400 N’luk bir yük, 2 m yük kolu olan bir kaldıraçla dengeleniyor. Kuvvet kolu 4 m ise uygulanan kuvvet kaç N’dur?

Çözüm:

AYT Fizik – Basit Makineler Testi (10 Soru)

1. Aşağıdakilerden hangisi sadece kuvvetin yönünü değiştirir, kuvvetten kazanç sağlamaz?
A) Sabit makara
B) Hareketli makara
C) Eğik düzlem
D) Vida
E) Çıkrık

2. Dönme noktasına 2 m uzaklıkta 300 N’luk bir yük bulunmaktadır. Kuvvet kolu 6 m ise bu yükü dengelemek için kaç N kuvvet gerekir?
A) 100
B) 150
C) 200
D) 300
E) 600

3. Hareketli makaraların avantajı aşağıdakilerden hangisidir?
A) Kuvvetin yönünü değiştirmek
B) Enerji üretmek
C) Kuvvetten kazanç sağlamak
D) İş miktarını azaltmak
E) Kütle merkezini değiştirmek

4. Kuvvet kazancı 3 olan bir sistemde, 120 N’luk yükü kaldırmak için gereken minimum kuvvet kaç N’dur?
A) 10
B) 20
C) 30
D) 40
E) 60

5. Eğik düzlemde cisim sabit hızla yukarı doğru çekiliyorsa, aşağıdakilerden hangisi kesinlikle doğrudur?
A) Sürtünme yoktur
B) Kazanılan iş, harcanan işe eşittir
C) Cisim dönmektedir
D) Cisim serbest düşüyordur
E) Kuvvet kazancı 1’dir

6. Aşağıdaki basit makinelerden hangisi dönerken iş yapan bir düzeneğe örnektir?
A) Sabit makara
B) Çıkrık
C) Eğik düzlem
D) Kaldıraç
E) Halka

7. Verimi artırmak için aşağıdakilerden hangisi yapılabilir?
A) Sürtünme artırılır
B) Makine hızı artırılır
C) Enerji kaybı artırılır
D) Sürtünme azaltılır
E) Kuvvet kazancı sıfırlanır

8. Sabit ve hareketli makaralardan oluşan sistemlere ne ad verilir?
A) Dişli
B) Palanga
C) Vida
D) Tork sistemi
E) Kam mili

9. Kaldıraçta destek noktasının ortada olduğu sistem hangisidir?
A) El arabası
B) Ceviz kıracağı
C) Makas
D) Maşa
E) Pense

10. Kuvvet kolu uzun, yük kolu kısa olan kaldıraç sisteminde aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Kuvvet kazancı < 1
B) Kuvvet kazancı = 1
C) Kuvvet kazancı > 1
D) Hiç kuvvet uygulanmaz
E) Yük kolu önemsizdir

✅ Cevap Anahtarı

1. A

2. A

3. C

4. D

5. B

6. B

7. D

8. B

9. C

10. C