ayt. SınıfFizik
Tork ve Denge — Çalışma Sayfası
Kazanımlar, önemli noktalar ve sık yapılan hatalar tek sayfada.
Bu konuda öğrenecekleriniz
- Torku kuvvet ve kuvvet kolu üzerinden hesaplar.
- Katı cisimler için kuvvet ve tork denklemlerini kurar.
- Kütle merkezini ağırlıklı ortalama ile belirler.
- Kaldıraç ve makara gibi basit makinelerde kuvvet kazancını hesaplar.
- Dengedeki çubuk ve ip gerilimlerini çözer.
Önemli noktalar
- Kuvvet kolu, destek noktasından kuvvet doğrusuna inen dik uzaklıktır.
- Katı cisim dengesi için hem net kuvvet hem de net tork sıfır olmalıdır.
- Moment alınacak destek noktası bilinmeyen kuvvetin üzerinden seçilebilir.
- Basit makinelerde kazanılan şey kuvvettir; yapılan iş enerji nedeniyle sabit kalır.
- Ağırlık merkezi destek noktasının altındaysa cisim kararlı, üstündeyse kararsız durur.
- İki destekli sistemde merkeze yakın destek daha büyük kuvvet taşır.
Formüller ve kurallar
- Tork: τ = F · d (d: dik kuvvet kolu)
- Genel tork: τ = F · D · sinθ
- Denge koşulları: ΣF = 0 ve Στ = 0
- Kaldıraç dengesi: F₁ · d₁ = F₂ · d₂
- Kütle merkezi: x = (m₁x₁ + m₂x₂) / (m₁ + m₂)
- Sabit makara: F = W
- Değişken makara: F = W / n
Sık yapılan hatalar
- Kuvvet kolu olarak destek ile uygulama noktasını almak: Mesafe, destekten kuvvet doğrusuna inen dik uzaklık olmalıdır; eğik uygulanan kuvvette bu değer kısadır.
- Dengede yalnız kuvvet toplamına bakmak: Net kuvvet sıfır olsa da net tork sıfır değilse cisim dönmeye başlar, ikinci koşul da gerekir.
- Moment alırken yön işaretlerini vermemek: Saat yönü ile saat yönü tersi momentler karşılaştırılır; işaret verilmeden kurulan denklem yanlış sinyal verir.
- Ağırlığın etki noktasını hep çubuğun ucunda sanmak: Homojen bir çubukta ağırlık merkezde, yani orta noktada etki eder.
- Kaldıraçta kazancı işe de taşımak: Basit makineler enerji kazandırmaz; yalnız gerekli kuvveti azaltır, yol uzar.
Hızlı tekrar ipuçları
- Destek noktasını bilinmeyen kuvvetin geçtiği noktadan seçmek, denklemi tek terime indirger ve süreyi kısaltır.
- Moment almadan önce hangi kuvvetlerin birbirini dengelediğini gözle görmek, gereksiz adımları önler.
- Simetrik çubuk sorularında ağırlığı ortadan almak, kuvvet kolu hatasını baştan engeller.
- Tork birimi N·m ile enerji birimi joule boyutça aynı olsa da bu bağlamda sonuç daima N·m ile yazılır.
- Şıklarda kuvvet ile tork karıştırılıyorsa soruda ne istendiğine tekrar bak: kaç N mı yoksa kaç N·m mi?
Kendini dene
Bu sayfayı okuduktan sonra Tork ve Denge konusunun çözümlü sorularını çöz.