HesapHanem

Kaldıraç Hesaplayıcı

Bir kaldıracın kuvvetini ve mekanik avantajını bulun

Nasıl hesaplanır?

Bir kaldıraç, destek noktasının (dayanak) iki yanındaki döndürme etkisi (moment) eşit olduğunda dengededir: Kuvvet × Kuvvet kolu = Yük × Yük kolu. Araç bunu kuvvet için çözer: Kuvvet = Yük × Yük kolu ÷ Kuvvet kolu. Mekanik avantaj ise Kuvvet kolu ÷ Yük kolu olarak bulunur. Kol uzunluğu, dayanak noktasından kuvvetin etki ettiği noktaya kadar kaldıraç boyunca ölçülen mesafedir; iki kol da aynı uzunluk biriminde olmalıdır. Kuvvet, yükle aynı birimde (newton, kilogram-kuvvet vb.) çıkar, avantajın birimi yoktur. Kollar sıfırdan büyük olmalı, yük negatif olmamalıdır. Sonuçlar iki ondalığa yuvarlanır. Sürtünme ve kaldıracın kendi ağırlığı hesaba katılmaz, kuvvetlerin kaldıraca dik uygulandığı varsayılır.

Örnek hesaplama

Yükü dayanağa 0,5 uzaklıkta olan bir levyeyle 600 birimlik bir yükü kaldırmak istiyorsunuz ve levyeyi dayanaktan 2 uzaklıktan itiyorsunuz. Kuvvet = 600 × 0,5 ÷ 2 = 300 ÷ 2 = 150,00 çıkar. Mekanik avantaj = 2 ÷ 0,5 = 4,00. Yani kaldıraç kuvvetinizi dört katına çıkarır; yükün dörtte biri kadar kuvvet yeter, ama sizin uçunuz yükün aldığı yolun dört katını gitmelidir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Kolları yanlış noktadan ölçmek. Kol, levyenin ucundan veya yükten kuvvete kadar değil, dayanak noktasından başlayarak ölçülür.
  • Birimleri karıştırmak, örneğin bir kolu santimetre, ötekini metre girmek; oran bozulur.
  • İki kol alanını ters girmek. Aynı levye için yük kolu 2, kuvvet kolu 0,5 yazılırsa avantaj 0,25 olur ve gereken kuvvet yükün dört katına çıkar.
  • Kütleyi kilogram girip sonucu newton sanmak. Kuvvet, yazdığınız yükle aynı birimdedir; kilogramı newtona çevirmek için yaklaşık 9,81 ile kendiniz çarpmalısınız.
  • Aracın dik uygulanan kuvveti varsaydığını unutmak. Eğik uygulanan kuvvet sonucun gösterdiğinden daha az etkilidir.

Bu hesaplama hakkında

Bir kaldıraç, ilk kez Arşimet tarafından formüle edilen moment ilkesine göre dayanağı (mesnet noktası) etrafında dengede durur; burada uygulanan kuvvetin oluşturduğu moment, yükü desteklemek için gereken momente eşittir: Kuvvet × Kuvvet kolu = Yük × Yük kolu. Bu denklemi yeniden düzenlemek, belirli bir yük için gereken kuvveti verirken, iki kol uzunluğunun oranı olan Mekanik avantaj = Kuvvet kolu / Yük kolu, kaldıracın kuvveti ne kadar çoğalttığını (veya azalttığını) gösterir.

Bu tam tork dengesi ilişkisi, bir çiviyi söken bir manivelanın çalışmasından tahterevalliye, el arabasına veya şişe açacağına kadar her şeyi yönetir — birinci, ikinci ve üçüncü sınıf kaldıraçların hepsi aynı denklemi izler, yalnızca dayanak, kuvvet ve yükün birbirine göre konumu değişir.

Basit makineleri öğrenen makine mühendisliği öğrencileri, maksimum kaldıraç etkisi için dayanak noktasını konumlandıran alet tasarımcıları ve belirli bir manivela düzeneğinin ağır bir cismi hareket ettirip ettiremeyeceğini hesaplayan kendin-yap meraklıları, iş için gereken kuvvet ve kol uzunluklarını boyutlandırmak üzere bu ilişkiyi kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Sonuç, ağırlığı olmayan ve bükülmeyen bir çubuk ile çubuğa dik uygulanan kuvvetleri varsayar; bu yüzden eğik çekilen bir levye gösterilenden fazla kuvvet ister. Mekanik avantajın birden büyük olması kuvvet kazandırır ama yol kaybettirir: elinizin hareketi yükünkinin o kadar katıdır. Çıktı, yük için girdiğiniz kuvvet birimindedir. Neyin etrafında planlama yapıyorsunuz: levye, el arabası ya da başka bir kaldıraç mı?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar