KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-1) Mühendislik yapılarında kullanılan elemanlar için EKSEN (Tarafsız eksen) kavramını tanımlayınız ve bir kroki şekil çizerek fiziksel olarakta gösteriniz. SORU-2) Mühendislik yapılarında kullanılan elemanlar için tanımlayınız ve bir kroki şekil çizerek fiziksel olarakta gösteriniz. KESİT kavramını SORU-3) Mühendislik yapılarında kullanılan elemanlar için NORMAL KUVVET kavramını tanımlayınız ve bir kroki şekil çizerek fiziksel olarakta gösteriniz. SORU-4) Mühendislik yapılarında kullanılan elemanlar için KESME KUVVETİ kavramını tanımlayınız ve bir kroki şekil çizerek fiziksel olarakta gösteriniz. SORU-5) Şekildeki verilenleri dikkate alarak; Z B A C O D E Soru-5 sistemde G y F X aSistemin bileşke kuvvet vektörünü ve şiddetini, b- Sistemin “ O “ noktasına göre moment vektörünü ve şiddetini, ckuvvet vektörleri arasındaki açının sayısal değerini, dSistemi en son indirgeyebileceğiniz eksenin koordinatlarının sayısal değerlerini doğru birimleriyle beraber sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. y SORU-6) Şekildeki sistemde verilenleri dikkate alarak; G F B a- Sistemin bileşke kuvvet vektörünü ve şiddetini, b- Sistemin “ O “ noktasına göre moment vektörünü ve şiddetini doğru birimleriyle beraber sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. C O E X A D Soru-6 Z Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 1 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-7) Şekildeki dikkate alarak; y C O E Z verilenleri B A D sistemde G X a- Sistemin bileşke kuvvet vektörünü ve şiddetini, b- Sistemin koordinat merkezine göre moment vektörünü ve şiddetini doğru birimleriyle beraber sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. F Soru-7 y A B SORU-8) Şekildeki sistemde verilenleri dikkate alarak; O a- Sistemin bileşke kuvvet vektörünü ve şiddetini, b- Sistemin koordinat merkezine göre moment vektörünü ve şiddetini doğru birimleriyle beraber sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. C D E Z G Soru-8 X F SORU-9) Rijit FED elemanı, düşey y-z düzleminde F noktasında bir küresel mafsalla mesnetlenmiş olup ayrıca EB ve DC kablolarıyla bağlanmıştır. Bu eleman A noktasında 100 kN’luk düşey yükü taşımaktadır ve kendi ağırlığı taşıdığı bu yüke oranla ihmal edilebilir büyüklüktedir. Rijit elemanı şekilde gösterilen konumda tutmak üzere, içinden kablonun geçmesi gereken yatay yarık boyunca C ‘nin bir tek konumu mevcut olup, noktaların koordinatları F(0 m. ; 0 m. ; 0 m.), E(20 m. ; 0 m. ; 0 m.), D(20 m. ; 12 m. ; 0 m.), C(0 m. ; 7.5 m. ; 12 m.), B(0 m. ; -10 m. ; 16 m.) ve A(20 m. ; 6 m. ; 0 m.) olduğuna göre; kablolardaki germe kuvvetlerinin doğru birimleriyle beraber sayısal değerlerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 2 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-10) Şekilde verilen sistemde ölçüleri dikkate alarak B ile C mafsalları arasındaki mesafeyi L=300 mm. kabul ederek, sistemde A noktasından etki eden P=200 N değerindeki kuvvetin etkisini sistematik bir şekilde hesaplayarak ve şekil üzerinde göstererek C noktasına indirgeyiniz. ve 30 o 400 N Soru-10 X A SORU-11) Şekildekı rijit çerçeveye etkiyen 400 N. ve 450 N. şiddetlerındeki iki kuvveti A noktasına sistematik bır şekilde indirgedikten sonra x mesafesini ve A noktasında oluşan etkilerın doğrultularını, yönlerini ve şiddetlerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. 1000 30o Soru-11 450 N 1200 SORU-12) Şekildeki sistemde, toplam kütlesi m olan balık dolu balıkçı ağı iki balıkçı tarafından tutulmaktadır. Yapılabilen deneysel ölçüm sonucu ( F2 ) ip kuvvetinin düşeyle yaptığı açının β=30o ve şiddetinin ise 0.4 kN olduğu ölçülebilmiştir. Buna göre, ( F1 ) ip kuvvetinin düşeyle yaptığı açının α= 25o olduğu durumda (anda); a-) ( F1 ) ip kuvvetinin (Newton cinsinden) ve b-) m kütlesinin (kilogram cinsinden), sayısal değerlerini statik denge denklemlerini kullanarak sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Açıklama : İhtiyaç duyulması halinde ; yerçekimi ivmesi (g ) ve radyan (rad) olmak üzere; g = 9.81 m/s2 olarak ve cos65o = sin25o = 0.42262 rad ve sin65o = cos25o = 0.90631 rad ve cos30o = sin60o = 0.86603 rad ve sin30o = cos60o = 0.5 rad olarak kullanılması zorunludur. Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 3 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-13) Şekilde P ve Q kuvvetlerinin şiddetleri P=5 kN. ve Q=6 kN. olarak ölçülmüştür. Sistemin dengede kalabilmesi için T1 ve T2 kuvvetlerinin şiddetlerini, doğru birimleri ile beraber sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. T2 60o Q 15o T1 P A Soru-13 30 o 12 o 20 kN SORU-14) Çekme Kuvveti değerleri şekilde görülen iki kablo görülen konumda radyo vericisinin tepesinde birleştirilmiştir. AC kablosu ise dengeleyici olarak kullanılacaktır. Üç kablo kuvvetinin bileşkesi AB vericisinin düşey ekseninden geçmesi gerektiğine göre AC Çekme Kuvvetinin doğru birimiyle beraber sayısal değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. A 20 B o 30 o C 10 o 45 kN 52 m C B 30 m Soru-14 SORU-15) AB iletim kablosu A noktasında kabloya teğet doğrultuda 2500 N 'luk bir kuvvet uygulamaktadır. Eğer A 'daki kuvvetlerin bileşkesi olan R düşey doğrultuda ise AC kablosundaki çekme kuvvetinin doğru birimiyle beraber sayısal değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Soru-11 Soru-15 Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 4 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-16) Şekildeki gibi tasarlanan dirsekli krank denge konumundadır. Verilen boyut ölçülerini dikkate alarak D noktasındaki mafsalda kullanılan pimde oluşan kesme kuvvetinin bileşenlerinin sayısal değerlerini doğru birimleriyle beraber statik denge denklemlerini kullanarak sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Soru-16 D 200 SORU-17) O noktasındaki şaft eksenine göre 200 N 'luk kuvvetin Mo momentinin sayısal değerini en büyük (maksimum) yapacak açısının derece cinsinden sayısal değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. 30 o 200 N 440 O Soru-17 200 15 o 250 N 30 SORU-18) 250 N 'luk kuvvet etkisi altındaki İngiliz anahtarının civata merkezinde oluşturduğu momentin doğru birimiyle beraber sayısal değerini ve yönünü sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz ve belirtiniz. Soru-18 SORU-19) Şekilde gösterilen cıvata kesiciyi kullan ırken bir işçi, saplarına 340 N'Iuk kuvvet uyguluyor. Cıvata üzerine kesici tarafından uygulan kuvvetin doğru birimiyle beraber sayısal değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 5 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-20) Şekildeki taralı alanın yüzey merkezinin x ve y koordinatlarının değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-21) Şekildeki taralı alanın; a-) yüzey merkezinin x ve y koordinatlarının değerini, b-) y-ekseni etrafinda döndürülmesi sonucu oluşan cismin hacminin ve yüzey alanının değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-22) Şekildeki taralı alanın yüzey merkezinin x ve y koordinatlarının değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-23) Şekildeki taralı alanın yüzey merkezinin x ve y koordinatlarının değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-24) Şekildeki çeyrek elips ile sınırlı taralı alanın yüzey merkezinin x koordinatının değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-25) Şekildeki y=9-x2 parabolü ile sınırlı taralı alanın, a-) yüzey merkezinin x ve y koordinatlarının değerini, b-) x-ekseni etrafında döndürülmesi sonucu oluşan cismin hacminin ve yüzey alanının değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-26) Şekildeki sistemde, bir sokak aydınlatma lambası, ucunda armatür takılı (taşıyan) ve 90o bükülmüş bir borudan oluşmaktadır. Yapılan deneysel ölçümler sonucu a=1 m., borunun birim uzunluğunun kütlesi ρR=10 kg/m ve armatürün kütlesi ML=10 kg olduğu ölçülebilmiştir. Buna göre sistemi oluşturan her bir elemanın sistematik bir şekilde hesaplanmış ilgili geometrik merkezinin sayısal değerlerini gösteren TABLOLAMA SİSTEMİNİ OLUŞTURARAK, sistemin kütle merkezinin koordinatlarının DOĞRU BİRİMİYLE beraber sayısal değerlerini yine sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Açıklama : İhtiyaç duyulması halinde ; pi sayısı ( π ) ve yerçekimi ivmesi ( g ) ve radyan (rad) olmak üzere; π=3.142 ve g = 9.81 m/s2 olarak ve cos45o = sin45o = 0.70711 rad ve sin90o = cos0o = 1 rad ve cos90o = sin0o = 0 rad olarak kullanılması zorunludur. SORU-27) Homojen Bronz bir burç, homojen çelik bir bileziğin içine monte edilmiştir. Bronzun yoğunluğunun 8800 kg/m3 ve çeliğinkinin de 7860 kg/m3 olduğu bilinmektedir. Buna göre, görülen durumda tertibatın kütle merkezinin koordinatlarının doğru birimleriyle beraber sayısal değerlerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz, (%20 p), Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 6 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 y y x x 188.4 94.2 Soru-21 Soru-20 Soru-22 Soru-23 y y 30 100 150 20 120 80 94.2 40 60 x 20 o 60 20 x O 20 Soru-24 y 2 20 20 Soru-25 y 2 x + y =1 a2 b2 y = 9-x2 x Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu x Sayfa 7 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 ϕ30 ϕ10 y 42 140 ϕ20 x ϕ40 Soru-27 Soru-26 SORU-28) Şekildeki sistemde; a-) =0 olduğuna göre A ve E 'deki tepkileri, b-) E 'deki tepkinin şiddetinin sayısal değerinin 0.5 kN olması için açısının alması gereken sayısal değerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-29) Şekildeki sistemde C mafsalındaki kuvvetin x ve y bileşenlerinin doğru birimleriyle beraber sayısal değerlerini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-30) Şekilde görülen Kren'in şekildeki konumunda C mafsalında doğan kuvvetin büyüklüğünün ve AB hidrolik silindirin 80 mm çaplı pistonuna etkiyen basıncın büyüklüğünün sayısal değerlerini doğru birimleriyle beraber sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-31) Şekildeki çubuk-kolon (kafes) sisteminde A ve B mesnetlerindeki mesnet tepki kuvvetlerinin sayısal değerlerini; a-) sistematik bir şekilde hesaplayarak bulduktan sonra a ve b elemanlarına etkiyen çubuk-kolon kuvvetlerinin sayısal değerlerini değerlerini, b-) bulmaksızın a ve b elemanlarına etkiyen çubuk-kolon kuvvetlerinin sayısal değerlerini, sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. SORU-32) Şekilde verilen kafes sistemi uzunlukları birbirine eşit 7 hafif çubuk ve/veya kolondan oluşmaktadır. Buna göre herbir çubuk ve/veya kolon elemanına gelen kuvvetin şiddetini sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz ve herbir kuvvetin çekme mi ? yoksa basma mı ? olduğunu belirtiniz. Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 8 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-33) Şekilde verilen kafes sistemi, kesit alanları birbirine eşit olan çubuk ve/veya kolon elemanlarından yapılmıştır. Kafes sisteminde AB = AE = ED = DB = BC = a olduğuna göre herbir elemana gelen kuvvetin büyüklüğünü sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz ve herbir kuvvetin çekme mi ? yoksa basma mı ? olduğunu belirtiniz. 100 D=1 m d=0.5 m 2m 1 kN Kablo A B 45o B D C D 200 C 200 100 2m m=100 kg y x E A Soru-28 Soru-29 D=1 m d=0.5 m 2m Kablo B 45o D 30 kN 1000 C D m=100 kg y 450 b 100 kg Hidrolik Silindir 3m x Soru-31 A B C 2m 3m a 3m 750 B A A 3m Soru-30 150 3m 60 kN 100 N 50 N A B C D C W a A B E Soru-32 Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu D E Soru-33 Sayfa 9 KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri MÜH 110 Statik Dersi - 1. Çalışma Soruları – 03 Mart 2017 SORU-34) W=10 kN’luk yük etkisinde bulunan şekilde verilen mafsallı çubuk sisteminde çubuk ağırlıklarını ihmal ederek ve boyut ölçülerini dikkate alarak BA (1) ve BC (2) çubuklarına gelen çubuk kuvvetlerinin şiddetlerinin sayısal değerlerini statik denge denklemlerini kullanarak sistematik bir şekilde hesaplayarak bulunuz. Soru-34 Açıklamalar: 1-) 03 Mart 2017 tarihinde verilen KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği ( 1. ve 2. Öğretim ) Bölümleri Statik Dersi için verilen 1. Çalışma Soruları 34 adet sorudan oluşmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Yrd. Doç. Dr. Müh. Şenol Şahin / Yrd. Doç. Dr. İbrahim Mutlu Sayfa 10