2026 TYT Fizik: Tork Nedir? Torkun Denge Şartları ile İlişkisi

Question

Torkun ne olduğunu ve denge şartlarıyla ilişkisini tam olarak anlayamıyorum. Torku günlük hayattan örneklerle açıklayabilir misiniz? Denge şartları derken neyi kastediyoruz?

Answer 1

💡 Tork Nedir?

Tork, bir cismi bir eksen etrafında döndürme eğilimidir. Başka bir deyişle, bir kuvvetin döndürme etkisine tork denir. Günlük hayatta kapı açarken, musluğu çevirirken veya bir vidayı sıkarken tork uygularız.

• 🔑 Torkun Sembolü: Tork genellikle $\tau$ (tau) sembolü ile gösterilir.
• 📏 Torkun Birimi: Torkun birimi Newton metre (Nm)'dir.
• 🧮 Tork Nasıl Hesaplanır? Tork, uygulanan kuvvetin büyüklüğü ile kuvvetin dönme eksenine olan uzaklığının çarpımı ile bulunur. Matematiksel olarak: $\tau = F \cdot r \cdot sin(\theta)$
  • $F$: Uygulanan kuvvet (Newton)
  • $r$: Kuvvetin dönme eksenine olan uzaklığı (metre)
  • $\theta$: Kuvvet ile dönme eksenine olan uzaklık arasındaki açı

🔩 Torkun Yönü

Torkun yönü, sağ el kuralı ile bulunur. Sağ elin parmakları dönme yönünde kıvrıldığında, başparmak torkun yönünü gösterir. Tork, saat yönünde ise negatif, saat yönünün tersine ise pozitiftir.

⚖️ Torkun Denge Şartları ile İlişkisi

Bir cismin dengede olabilmesi için iki temel şartın sağlanması gerekir:

• 1. Şart: Cisme etki eden toplam kuvvetin sıfır olması gerekir. Yani, cisim herhangi bir yönde hareket etmemelidir. $\sum F = 0$
• 2. Şart: Cisme etki eden toplam torkun sıfır olması gerekir. Yani, cisim dönmemelidir. $\sum \tau = 0$

Bir cismin dengede olabilmesi için hem kuvvet dengesinin hem de tork dengesinin sağlanması zorunludur.

🚪 Tork Dengesi Örneği: Tahterevalli

Tahterevalli, tork dengesi prensibine göre çalışan basit bir makinedir. Tahterevallinin dengede olabilmesi için, iki taraftaki kişilerin ağırlıkları ile dönme noktasına olan uzaklıklarının çarpımlarının eşit olması gerekir.

Örneğin, bir tarafta 40 kg ağırlığında bir çocuk, dönme noktasına 2 metre uzaklıkta oturuyorsa, diğer tarafta 80 kg ağırlığında bir çocuğun dönme noktasına kaç metre uzaklıkta oturması gerekir?

Çözüm:

$\tau_1 = F_1 \cdot r_1 = 40 \ kg \cdot 2 \ m = 80 \ kgm$

$\tau_2 = F_2 \cdot r_2 = 80 \ kg \cdot r_2$

Denge için: $\tau_1 = \tau_2$ olmalı.

$80 \ kgm = 80 \ kg \cdot r_2$

$r_2 = 1 \ m$

Yani, 80 kg ağırlığındaki çocuğun dönme noktasına 1 metre uzaklıkta oturması gerekir.