5. Ünite Basit Makineler Ders Notu + Konu Anlatımlı PDF

8. Sınıf 5. Ünite🔧 Basit Makineler Nedir?

8. sınıf Basit makineler; bir işi yaparken kuvvetten ya da yoldan kazanç sağlayarak işimizi kolaylaştıran araçlardır.

Yazının sonunda bulunan PDF indir butonu ile indirebilirsiniz.

🔹 Amaç: Uygulanan kuvveti azaltmak veya işin yönünü değiştirmek.

🔹 Unutma: Basit makineler işi kolaylaştırır ama işten kazanç sağlamaz. Yani yapılan iş miktarı değişmez. Enerji de değişmez

🔧 Basit Makinelerin Genel Özelliği

Basit makineler, iş yapma kolaylığı sağlar ama yapılan iş miktarını değiştirmez.

Yani:

• İşten kazanç yoktur.
• Kuvvetten kazanç varsa, yoldan kayıp olur.
• Yoldan kazanç varsa, kuvvetten kayıp olur.
• Enerji korunur. Sadece kuvvetin yönü ve büyüklüğü değişebilir. Enerji değişmez

Basit makinelerde:

Uygulanan Kuvvet = Giriş Kuvveti

Elde Edilen Kuvvet (Yük) = Çıkış Kuvveti olarak bilinir.

⚖️ Kuvvetten Kazanç – Yoldan Kayıp

📌 Eğer 100 N’luk bir cismi, 100 N’den daha küçük bir kuvvetle kaldırabiliyorsak bu:

Kuvvetten kazanç vardır.

Ancak bu durumda cismi daha uzun yoldan kaldırırız → Yoldan kayıp.

📌 Eğer 100 N’luk cismi daha büyük bir kuvvetle kaldırıyorsak:

Kuvvetten kayıp olur ama

Yoldan kazanç sağlanır, yani daha kısa mesafede kaldırırız.

⚙️ Kuvvet Kazancı (KK) Formülü:

🔹 Yani bir cismi kaldırmak için harcanan kuvvet, cismin ağırlığından küçükse kuvvetten kazanç vardır.

🔍 Örnek: Yük: 100 N Uygulanan Kuvvet: 25 N

Bu durumda 4 kat kuvvet kazancı vardır.

Eğer sonuç 1’den büyükse kuvvetten kazanç vardır,

Eğer 1’den küçükse kuvvetten kayıp, yoldan kazanç vardır,

Eğer tam 1 ise ne kazanç ne kayıp vardır, sadece yön değişmiştir (örneğin sabit makarada)

1.Konu 🔩 Makaralar

Basit makineler içinde yer alırlar ve yükleri kaldırmak için ip ve çark sistemlerinden oluşurlar.3 çeşittir:

• Sabit Makara
• Hareketli Makara
• Palanga (Birleşik Makara)

⚙️ 1. Sabit Makara

🔸 Ekseni sabit bir noktaya (duvar, tavan gibi) bağlı olan makaralardır.

Yük sabit makaraya asılmıştır, ip çekildiğinde makaradan dönerek yükü yukarı kaldırır.

🔸 Özellikleri:

• Kuvvetten kazanç sağlamaz (Yük ne kadarsa o kadar kuvvet uygulanır).
• Yoldan da kazanç ya da kayıp yoktur.
• Kuvvetin yönünü değiştirir (aşağı doğru çekerek yukarı kaldırmayı sağlar).
• İş kolaylığı sağlar, çünkü yön değiştirme bazen daha pratik olur.
• Kuvvet kazancı = 1’dir.

🔸 Kullanım Alanları:

• Bayrak direkleri
• Perdeler

Sabit makaralarda kuvvetten kazanç ya da kayıp yoktur. Yani cismin ağırlığı eğer 50N ise bu cismi yukarı çıkartmak için yine 50 N kuvvet uygulamak gerekir. Sabit makara da yine yoldan da kayıp kazanç yoktur. Yani cismi 1,5 metre yukarı çıkarmak istiyorsak cismin bağlı olmadığı kısımdan 1,5 metre ipi aşağı çekmemiz gerekecek. Tek değişen kuvvetin yönüdür. Yani cisim yukarı çıkarken biz kuvveti aşağı yönde uygularız.

⚙️ 2. Hareketli Makara

🔸 Makaranın ekseni yükle birlikte hareket eder. Yani makara hem döner hem de yukarı-aşağı gider.

İp genelde bir sabit noktaya bağlanır, yük makaranın ortasına asılır ve iki ip yükü taşır.

🔸 Özellikleri:

• Kuvvetten kazanç sağlar (Yükü kaldırmak için uygulanan kuvvet, yükten daha azdır). Yükün bağlı olduğu hareketli makarayı taşıyan ip sayısı bize kuvvet kazancı oranını verir.
• Yoldan kayıp vardır (Yük 1 m yükselirse ip 1 metreden fazla çekilir).
• Kuvvetin yönü değişmez (ip yukarı çekilir).

🔸 Kullanım Alanları:

• Vinç sistemleri
• Ağır yük taşıma düzenekleri
• Bazı inşaat makinelerinde

🔧 3. PALANGA (Bileşik Makaralar)

🔹 Tanım: Sabit ve hareketli makaraların bir araya gelmesiyle oluşan sistemdir.

🔹 Amaç: Daha az kuvvetle daha ağır yükleri kaldırmak.

🔹 Kuvvetten kazanç: ✔️ Var

🔹 Yoldan kayıp: ✔️ Var

🔹 İş kolaylığı sağlar mı? ✔️ Evet

🔹 İşten kazanç var mı? ❌ Hayır, her zaman olduğu gibi işten ve enerjiden kazanç yok.

⚖️ 2. Konu KALDIRAÇLAR

🔹 Sabit bir destek noktası etrafında dönebilen, bir ucu kuvvet diğer ucu yükle etkileşen basit makinelerdir.

🛠️ Kaldıraçların Genel Özellikleri:

• İş kolaylığı sağlar.
• Kuvvetten kazanç ya da kayıp olabilir.
• Yoldan kazanç ya da kayıp olabilir.
• İşten kazanç yoktur.
• Her kaldıraçta destek noktası bulunur.
• Kuvvet, yük ve destek arasındaki mesafeler önemlidir.

📏 Kuvvet Kazancı Formülü:

Kuvvet kolu: Destekten kuvvete olan uzaklık

Yük kolu: Destekten yüke olan uzaklık

⚖️ Denge Durumu: Kuvvet x Kuvvet Kolu = Yük x Yük Kolu

Yani kaldıracın dengede olması için bu formülde iki değerin bir birine eşit olması gerekiyor. Eşit değilse hangisi büyükse kaldıraç o tarafa doğru eğilir.

Kuvvet Kolu > Yük Kolu : Kuvvetten kazanç, yoldan kayıp

Kuvvet Kolu < Yük Kolu: Kuvvet kayıp, yoldan kazanç

Kuvvet Kolu = Yük Kolu: Kuvvet ve yoldan kazanç, kayıp yok

Kaldıraçlar tek taraflı kaldıraç ve çift taraflı kaldıraç olarak iki kısımda incelenir. Eğer yük ortada ya da kuvvet ortada ise buna tek taraflı kaldıraç denir. Ancak destek ortada ise buna çift taraflı kaldıraç denmektedir.

Tek Taraflı Kaldıraçlar: El arabası, Ceviz kıracağı, Delgeç, Menteşeli kapı, Zımba, Cımbız

Çift Taraflı Kaldıraç: Pense, Tahteravalli, Makas, Kerpeten vb.

1-) Çift Taraflı Kaldıraç

⚖️ DESTEK ORTADA KALDIRAÇ

🔹 Bu tür kaldıraçlarda destek noktası ortadadır. Bir ucunda kuvvet, diğer ucunda yük bulunur.

Yani düzen şu şekilde olur: Kuvvet−Destek−YÜk

🔧 Genel Özellikler:

Destek ortada yer alır.

Kuvvet kazancı kuvvet kolu ve yük kolunun uzunluklarına göre değişebilir.

Kuvvet kolu > Yük kolu → Kuvvetten kazanç

Kuvvet kolu < Yük kolu → Kuvvetten kayıp

Kuvvet kolu = Yük kolu → Ne kazanç ne kayıp

Kuvvetin yönü değişir.

İş kolaylığı sağlar ama işten kazanç yoktur.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri: Makas, Tahterevalli, Pense, Makara kesici

📍Unutma: Kuvvetten kazanç olup olmayacağı, kolların uzunluklarına bağlıdır.

NOT: Yük Kolu= Yük ile destek arasındaki uzunluktur. Kuvvet kolu ise kuvvet ile destek arası uzunluktur.

Yukarıda verilen pense destek ortada yani çift taraflı kaldıraç örneğidir. Görüldüğü gibi kuvvet kolunun uzunluğu yük kolundan büyüktür. Bu yüzden kuvvetten kazanç sağlar. Örneğin cisim 100N ise kuvvet kazancı olduğu için 100N’dan daha küçük bir kuvvet ile cisim dengelebilir. Ancak yoldan kayıp olduğunu unutmayalım.

2-) Tek Taraflı Kaldıraç

YÜK ORTADA KALDIRAÇ

🔹Bu tür kaldıraçlarda yük ortada bulunur. Bir ucunda kuvvet, diğer ucunda destek vardır.

Yani düzen şu şekildedir: Destek−Yük−Kuvvet

🔧 Genel Özellikler:

• Yük ortadadır.
• Kuvvet kolu her zaman yük kolundan uzundur.
• Bu yüzden her zaman kuvvetten kazanç sağlar.
• Yoldan kayıp vardır.
• Kuvvetin yönü değişmez.
• İş kolaylığı sağlar ama işten kazanç yoktur.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri: El arabası, Ceviz kıracağı, Kapı, Fındık kıracağı, Şişe açacağı

📍Unutma: Kuvvetten her zaman kazanç sağlar, ama kuvvetin yönü değişmez.

Kuvvet kolu her zaman yük kolundan uzun olduğu için daima kuvvetten kazanç vardır. Cismin ağırlığından daha az bir kuvvet uygulayarak sistem dengelenebilir.

KUVVET ORTADA KALDIRAÇ

🔹Bu tür kaldıraçlarda kuvvet ortada yer alır. Bir ucunda destek, diğer ucunda yük bulunur.

Yani düzen şöyle: Destek – Kuvvet Yük

🔧 Genel Özellikler:

• Kuvvet ortadadır.
• Yük kolu her zaman kuvvet kolundan uzundur.
• Bu nedenle kuvvetten kayıp vardır.
• Yoldan kazanç sağlar.
• Kuvvetin yönü değişmez.
• İş kolaylığı sağlayabilir ama kuvvetten kazanç yoktur.
• Kuvvet kazancı 1’den küçüktür.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri: Cımbız, Maşa, Olta kamışı, İnsan kolu (dirsek destek, kas kuvvet, yük elde), Golf sopası, Tenis raketi, Süpürge

• 📍Unutma: Kuvvetten daima kayıp vardır ama yoldan kazanç sağlanır.
• Kuvvetin yönünü değiştirmez.

🔺 3. KONU EĞİK DÜZLEM

🔹 Bir cismin dikey olarak kaldırılması yerine, eğik bir yol kullanılarak daha az kuvvetle yukarı çıkarılmasını sağlayan basit makinadır.

Kuvvetten kazanç sağlar, fakat yoldan kaybettirir.

🔧 Genel Özellikler:

• İşten kazanç yoktur (her basit makinede olduğu gibi).
• Kuvvetten kazanç vardır (az kuvvet uygularız).
• Yoldan kayıp vardır (daha uzun mesafe kat edilir).
• Kuvvetin yönü değişebilir (eğik düzlemde yukarı değil, yatay veya açılı çekersin).
• Kuvvet kazancı, eğik düzlemin boyu ile yüksekliğine bağlıdır.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri: Rampa, Merdiven, Yol virajları, Tekerlekli araç yükleme rampası

📏 Kuvvet Kazancı Formülü:

✅ Örnek Soru:

Bir yükü 1 m yüksekliğe çıkarmak için 4 m uzunluğunda bir eğik düzlem kullanıyoruz. Yük 200 N.

NOT: Eğimleri, farklı olsa da özdeş iki cimi aynı yüksekliğe çıkartıyorsak yapılan işler eşittiir.

Yukarıda özdeş iki kırmızı cismi soldan da sağdan da en üst tepeye kadar çıkarsak yapılan işler eşittir. Solda daha fazla kuvvet uygulanarak az yol alınacak, sağda daha az kuvvet uygulanarak daha çok yol alınacak.

⚙️ 4. Konu ÇIKRIK

🔹 Bir silindir (veya makara) ile ona bağlı bir kol (çubuk)tan oluşan basit makinadır.

Çıkrık, dönme hareketini kullanarak kuvvetten kazanç sağlar.

🔧 Genel Özellikler:

• İşten kazanç yoktur (her basit makinede olduğu gibi).
• Kuvvetten kazanç sağlar, ama yoldan kaybettirir.
• Kullanımı kolaydır, ağır yükleri kaldırmada etkilidir.
• Kuvvetin yönünü değiştirmez.
• Kuvvet kolu uzun oldukça kuvvetten kazanç artar.
• 🧪 Günlük Hayattan Örnekler: Kuyu çıkrığı, kapı kolu, tornavida, bahçe hortumu makaraları, eski dikiş makineleri, direksiyon, araba krikosu kolu, bisiklet pedalı, halat sarma makaraları

📏 Kuvvet Kazancı Formülü:

1-) Çıkrık kolu ne kadar uzun olursa kuvvet kazancı o kadar artacağı için kovaya daha az bir kuvvetle taşırız. Silindirin yarıçapı ne kadar artarsa kuvvet kazancı azalacağı için kovayı daha büyük bir kuvvetli taşıyabiliriz.

2-) Çıkrık kolu ile silindir birbirine bağlı olduğu için çıkrık kolu bir tam tur döndüğünde silindir de bir tam tur dönecektir. Bu yüzden eğer kova kırmızı işaretle gösterilen yerin solundaki kalın yere takılırsa, çıkrık kolu bir tam tur döndüğünde kova daha fazla yükseğe çıkar.

⚙️ 5. Konu KASNAK

🔹 Kasnaklar, dönen çarklar ve kayışlar kullanarak hareket ve kuvvet iletimini sağlayan basit makinelerdir.

Genellikle iki veya daha fazla çark, bir kayışla bağlanır.

🔧 Genel Özellikler:

• İşten kazanç yoktur.
• Kuvvet kazancı sağlanabilir (çarkların yarıçapına bağlı).
• Kuvvetin yönü değişebilir.
• Çoğunlukla dönme hızını ve yönünü ayarlamak için kullanılır.
• Kayışın çapraz bağlanması, dönme yönünü değiştirir.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri:

• Bisiklet dişlileri
• Araba motoru (V kayışı sistemi)
• Su pompaları
• Sanayi makineleri
• Çamaşır makinesi motoru

Aynı Yönde Dönen Kasnak

FORMÜL

Tur Sayısı x Büyük Yarı Çarp = Tur Sayısı x Küçük Yarı Çap

⚙️ ÇARKLAR (Dişli Çark Sistemleri)

🔹 Çarklar, dişli tekerleklerden oluşan ve genellikle dönme hareketini iletmek veya yön değiştirmek için kullanılan basit makinelerdir.

İki veya daha fazla dişli çark, dişleri birbirine geçecek şekilde bağlanır.

🔧 Genel Özellikler:

• İşten kazanç yoktur.
• Kuvvet kazancı sağlanabilir (dişli çaplarına göre).
• Çarklar birbirine bağlıysa, birinin dönüş yönü diğerini tersine çevirir.
• Eğer iki çark arasında kayış varsa → dönme yönü aynı kalır.
• Küçük çark → daha hızlı döner, kuvvetten kayıp.
• Büyük çark → daha yavaş döner, kuvvetten kazanç.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri: Saat mekanizmaları, Matkap dişliler, Arabalarda vites kutusu, Bisiklet dişlileri, Sanayi makineleri

Soldaki kasnak birbirine bağlı olduğu için büyük olan ile küçük olan aynı tur döner. Ancak sağdaki birbirinden aynı olduğu için büyük olan bir tam tur attığında küçük olan daha fazla döner.

Zıt Yönde Dönen Çarklar

FORMÜL

Tur Sayısı x Büyük Yarı Çap (diş sayısı) = Tur Sayısı x Küçük Yarı Çap (diş sayısı)

🔩 7. Konu VİDA

🔹 Vida, silindirin etrafına sarılmış eğik düzlem şeklinde olan bir basit makinadır.

Küçük kuvvetlerle büyük işler yapılmasını sağlar.

Örneğin bir cismi sabitlemek veya ağır yükleri kaldırmak için kullanılır.

🔧 Genel Özellikler:

• İşten kazanç yoktur.
• Kuvvetten kazanç sağlar, yoldan kaybettirir.
• Vida çevrildikçe kuvvet uygulanır ve ileri-geri hareket sağlanır.
• Kuvvet kazancı, vida adımı ile ilişkilidir.
• Vida adımı küçükse, daha fazla tur atılır → Daha çok kuvvet kazancı.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri: Vidalı kapaklar (şişe kapakları), Matkap uçları, Vida ve cıvata, Pres makineleri, Kriko sistemleri

📏 Kuvvet Kazancı

• Vida adımı küçüldükçe → Kuvvet kazancı artar.
• Kol uzunluğu büyüdükçe → Kuvvet kazancı artar.

Temel mantık kuvvet kazancının en iyi şekilde olması için vidanın arka kısmı kalın, ön kısmı ince ve adım sayısı çok, vida boyu uzun olması gerekiyor.

🔗 BİLEŞİK MAKİNELER

🔹 İki veya daha fazla basit makinenin bir araya gelerek oluşturduğu sistemlere bileşik makineler denir.

Amaç, iş kolaylığı sağlamak ve bazı avantajlar elde etmektir.

🔧 Genel Özellikler:

Bileşik makinede işten kazanç yine yoktur.

Kuvvet kazancı, birden fazla basit makineyi birlikte kullanarak artırılabilir.

İç içe geçmiş dişliler, kasnaklar, makaralar gibi sistemler bileşik makine örneğidir.

🧪 Günlük Hayat Örnekleri:

Bisiklet → (Pedal: çıkrık + dişliler: çark + zincir: kasnak), direksiyon (kaldıraç)

Dikiş makinesi → (Çıkrık + kasnak)

El matkabı → (Çıkrık + vida)

Araç krikosu → (Vida + çıkrık)

Saat mekanizması → (Çarklar + kasnaklar)

Kuyudan su çekme sistemi → (Makaralar + çıkrık)

Diğer 8. Sınıf konu anlatım ve ders notlarını sitemizden ücretsiz indirebilirsiniz.