Elif, Teknoloji Tasarım dersinde basit makinelerle bir proje yapıyor. Proje kapsamında 200 N ağırlığındaki bir koliyi 2 metre yükseklikteki bir platforma çıkarması gerekiyor. Elif’in üç farklı düzeneği var:
1. Düzenek: Sabit makara ile yükü doğrudan yukarı çekiyor.
2. Düzenek: Hareketli makara ile yükü kaldırıyor (sürtünmeler ihmal ediliyor).
3. Düzenek: 4 metre uzunluğunda eğik düzlem kullanarak yükü çekiyor.
Elif, her düzenekte aynı sürede işi tamamlıyor. Buna göre Elif’in yaptığı yorumlardan hangisi doğrudur? (g = 10 N/kg alınız.)
A)1. düzenekte uygulanan kuvvet 200 N, yapılan iş 400 J; 2. düzenekte kuvvet 100 N olduğu için iş 200 J’dur; bu nedenle 2. düzenekte işten kazanç sağlanır.
B)2. düzenekte kuvvet kazancı 2 olduğu için uygulanan kuvvet 100 N, yapılan iş 400 J’dur; 3. düzenekte eğik düzlem sayesinde kuvvet 50 N’a düşer, bu nedenle en avantajlı düzenek 3’tür.
C)Her üç düzenekte de yapılan iş eşit (400 J) ve harcanan enerji aynıdır; ancak 2. ve 3. düzeneklerde kuvvet kazancı olduğu için aynı iş daha az kuvvetle yapılabilir.
D)1. düzenekte yapılan iş 400 J, 2. düzenekte ipin çekilme mesafesi 4 m olduğu için yapılan iş 400 J, 3. düzenekte ise eğik düzlem boyunca 4 m çekildiğinden kuvvet 50 N olsa da iş 200 J’dur; bu nedenle iş kazancı farklıdır.