Denge

1 Ocak 2015 tarihinde tarafından eklendi.
  • Bir çok kuvvetin etkisindeki cisim hareketsiz olduğunda dengede demektir. Yer yüzünde her cismin ağırlığı sebebiyle aşağıya doğru bir dikey kuvveti vardır. Bu kuvvetin uygulama noktası cismin G ile gösterilen ağırlık merkezidir. Bir küp, küre veya homojen bir çubuğun ağırlık merkezi bu katıların geometrik merkezlerine, homojen üçgen bir plakanın ağırlık merkezi kenar ortayların kesiştiği noktaya, homojen bir koninin ise tabandan çıkan yüksekliğin dörtte birine tesadüf eder.
  • İki ayrı kuvvetin etkisindeki bir cisim, ancak bu kuvvetlerin zıt ve eşit olduğu durumda dengededir. Bir zembereğe asılı cisimde denge durumu, zembereğin gerilim kuvvetinin, cismin ağırlığına eşit olduğu durumda gerçekleşir. Burada ipin gerilimi cismin ağırlığının tamamen zıttıdır. Yatay bir masa üzerine yerleştirilmiş cisimde, masanın cisme uyguladığı R tepki kuvveti, cismin P ağırlığına zıttır.(Etki-tepki prensibi)
  • Bir çok kuvvetin etkisinde kalan cisimlerde denge durumu daha karmaşıktır. P ağırlığında, kayışları iki makaradan geçen bir ipe asılı şekilde düşünelim. Makaraların herbirinin kütlelerinin ağırlığı P, ve P2 olsun. Bu durumda denge, bu üç kuvvetin de doğrultularının aynı dikey düzlem üzerinde birbirleriyle aynı bir noktada kesişmeleri ile gerçekleşir. Kuvvetler kendilerini belirleyen oklar yardımıyla gösterilecek olursa herhangi iki kuvvetle bir paralel kenar oluşturulur ve bu paralel kenarın köşegeni 3. kuvvete yön ve şiddet olarak karşıt olacaktır.
  • Bir sandalye yerde dört ayağı üzerinde durur. Sandalyenin ayaklan bir karenin köşelerini oluşturacak biçimde “denge tabanı” meydana getirir. G ağırlık merkezinden geçen dikey denge tabanının içindeyse cisim dengededir. Sandalyeye eğdiğimizde, eğer G‘den geçen dikey tabanın dışına çıkarsa, sandalye düşer.Symbol of scales is made of stones on the cliff
  • Denge tabanı bir noktaya indirgenebilir. Homojen bir küre yatay düzlem üzerinde her zaman dengededir. Çünkü aynı zamanda ağırlık merkezi olan merkez,düzlemin temas noktasının dikeyi üzerindedir. Kurşun ile dolu bir küre örneğinde ise, ağırlık merkezi kurşun üzerine taşınacak ve küre yeni bir denge durumuna geçecektir.
  • Bu sonuçlar eğik düzlem için de geçerlidir. Boş bir yük arabası dengede bulunabilir. Ancak araba yüksek olarak yüklendiğinde, ağırlık merkezi yukarı çıkacak ve buradan geçen dikey dört tekerlekle belirli olan denge tabanının dışına çıkacaktır. Bu durumda araba devrilir.
  • Tabanı üzerinde duran bir koni kararlı denge durumundadır. Çünkü koni ucundan biraz yükseltilir ve sonra bırakılırsa, tekrar eski durumuna döner. Tepsi üzerinde durdurulan koni geçici bir denge halindedir, bu kararsız denge olarak ifade edilir… Koni kenarı boyunca yere bırakıldığında yine dengededir, buna nötr denge denir,
  • Bir eksen etrafındaki hareketli cismin dengesi moment şartlarını gerçekleştirmelidir. Bir kuvvet ve bu kuvvetin düzlemine dik bir eksen alındığında, dikeyi etki çizgisine getirdiğimizde bir kaldıraç kolu elde ederiz. Eksene göre kuvvetin momenti, kuvvetin şiddeti ile kaldıraç kolunun uzunluğunun çarpımına eşit olacaktır. O hâlde denge şartı basittir. Bir cismin üzerine etkiyen bütün kupların (cismi döndürmeye çalışan kuvvetler) birbirlerini dengelemeleri, yani saat ibreleri yönündeki momentlerin, saat ibrelerine ters momentlere eşit olmaları gerekir. Bu denge şartına makara ve kaldıraçta rastlarız.
  • Bir saat sarkacı, P ağırlığı ve ağırlığına eşit fakat zıt olan dayanak noktasının R tepki kuvvetinin etkisi altındadır. P ve R kuvvetleri bir kup oluştururlar. R’e göre kaldıracın kolu O’a eşittir. Ağırlığın momenti ise dik sapmanın P ile çarpımına eşittir. Sarkaç, G (Ağırlık merkezi)’nîn askı noktasıyla aynı dikey üzerinde bulunduğu durumda dengede olacaktır. Sarkaç denge durumu etrafında sallanarak hareketini sürdürecektir.

Etiketler:

Yorumlar

Henüz yorum yapılmamış.

Şu Sayfamız Çok Beğenildi
2014 KPSS Güncel Bilgiler