Sürtünme kuvveti nasıl ortaya çıkar?



Sürtünme kuvveti

Sürtünme Kuvvetine Dair çeşitli kaynaklardan derlediğimiz yazımız umarım size yararlı olacaktır.

Sürtünme, birbirine görevli olarak hareket eden iki nesnenin arasında oluşan ve harekete karşı koyan kuvvete verilen isimdir. Daha genel bir kavram olarak, sürtüşme bilimi olarak tanımlanan tribolojinin bir alanıdır. Bizim yaşadığımız basamakta her cisim arasında mekanik kontak bulunan veya uzaktan interaksiyon halinde olan bir fiziki olgudur. b Fs=uN
u=sürtünme katsayısı
N=tepki kuvveti
Sürtünme, kuvvet ile aynı doğrultuda ve zıt yönlerdedir. Eğer cisim duruyorsa, sürtünme ve kuvvet eşit veya kuvvet sürtünmeden daha azdır. Eğer bir cismin üzerine tepki kuvveti ve yer çekimi kuvveti dışında kuvvet uygulanmıyorsa sürtünme yoktur.

Sürtünme katsayısı:

Sürtünme katsayısı boyutsuz ve skaler bir değerdir. İki cisim arasındaki sürtünme kuvvetinin iki cisin birbirine bastıran kuvvete oranı olarak da belirtilebilir. Sürtünme katsayısı kullanılan materyale göre değişir. (Buz ve çelik arasındaki düşük sürtünme ya da lastik ile asfalt arasındaki yüksek sürtünme gibi) Sürtünme katsayısı genellikle 1 ile 0 arasında olur, fakat baı durumlarda katsayı 1.7 ye kadar çıkabilir. Teflon’un sürtünme katsayısı gibi 0.04 gibi çok düşük olabilir. Eğer sürtünme katsayısı 0 ise obje yüzeye temas etmiyor demektir, yani tepki kuvveti yoktur.Yüzey yapışkan ise sürtünme katsayısı genellikle doğru ölçülemez.
Sürtünme çeşitleri:
Statik sürtünme (cisim hareket etmiyorsa geçerlidir)
Dinamik sürtünme (cisim hareket ediyorsa geçerlidir)
Yuvarlanan cisimlerde sürtünme

Sürtünme Kuvvetinin Özellikleri:

1.Sürtünme kuvveti sürtünen yüzeylerin cinsine bağlıdır. Cisme etkiyen sürtünme kuvveti yüzeylerin cinsine göre değişir.
2.Sürtünme kuvveti (yatay düzlemde) cismin ağırlığıyla doğru orantılı değişir.
3.Sürtünme kuvveti sürtünen yüzeylerin büyüklüğüne bağlı değildir.
4.Sürtünme kuvveti daima harekete zıt yöndedir.
5.Sürtünme kuvvetinin hareket ettirici özelliği yoktur.

Sürtünme Kuvvetinin Olumlu ve Olumsuz Yönleri

1. Yürümeyi kolaylaştırır. Hareketi zorlaştırır.
2. Sürtünme kuvveti nedeniyle yerine koyduğumuz koltuk ve masa gibi eşyalar yerinde kalır.
3. Metaller arasında oluşan sürtünme sonucu sert metal yumuşak metali aşındırır. Enerji kaybına neden olur. Arabaların motor gücünün yaklaşık %20 si sürtünme kuvvetini yenmeye harcar.
4. Sporcular ayaklarına giydikleri çıkıntılı ayakkabılar ile daha rahat yere basarlar.
5. Sürtünme kuvveti cisimleri aşındırır .
6. Araba,uçak,gemi ve trenin hızını yavaşlatır.
7. Sürtünme kuvveti olmasaydı dağ yamaçlarındaki kaya ve topraklar kolaylıkla kayardı.
8. Kalemle yazamaz veya yazdıklarımızı silemezdik.
9. Arabalar frene basılınca duramazdı.

Sürtünme Kuvvetinin Bağlı Olduğu Etkenler

a) Yüzeyin pürüzlü olması
Cismin hareket edeceği yüzeyin pürüzlü olması cismin hareketinde önemlidir. Pürüzlü yüzeylerde cisimlerin hareket etmesi için daha büyük kuvvete ihtiyaç vardır. Bütün yüzeylerde mutlaka pürüz vardır. Cisimler birbiri üzerinde hareket ederken, yüzeylerindeki girinti ve çıkıntılar birbirinin içerisine girerek cismin hareket etmesini güçleştirirler. Cilalı yüzeylerde bu girinti-çıkıntılar daha az olduğundan sürtünme kuvveti de o oranda azdır. Bu nedenle pürüzlü yüzeylerin yağlanması ile bu girintiler azaltılarak daha az sürtünme kuvveti uygulaması sağlanabilir.
b) Cismin ağırlığı
Bir cismin ağırlığı arttığında cismin ve yüzeyin girinti-çıkıntıları daha fazla birbiri içine gireceğinden sürtünme de artar. Yani cismin hareketini engelleyen kuvvetin büyüklüğü de artar. Cismin hareket etmesini engelleyen bu kuvveti yenmek için, bu kuvvetten daha büyük bir kuvveti cisme uygulamak gerekir.

Sürtünme Kuvvetinin Etkileri
Sürtünme kuvveti, cisimlerin yüzeyde tutunmasına yardım eden bir etkendir. Eğer sürtünme kuvveti var olmasaydı birçok yaşamsal faaliyet mümkün olmazdı. Yolda yürüyemez, bir yerde oturamaz, yemek yiyemez, yazı yazamaz, araç kullanamazdık. Örneklerde de görüldüğü gibi her türlü hayati olayın gerçekleşmesinde sürtünme kuvvetinin etkisi vardır. Araba örneğini biraz açacak olursak, yolda hareketine başlayan bir aracın durması sürtünme kuvvetinin etkisi ile oluşmaktadır. Bu kuvvet olmasaydı frenler tutmayacağı için araba sürekli hareket ederdi.
Buzun sürtünme kuvvetinin toprak veya asfalta göre daha düşük bir sürtünme kuvveti olduğu bilinmektedir. Kışın buzlu yollarda araçlar daha fazla kaymakta ve frenlerin etkisi daha az olmaktadır. Bu nedenle kışın meydana gelen kazalar, diğer zamanlara göre daha fazla olmaktadır. Bu nedenle kışın buzun erimesi için tuz kullanılması (suyun donma sıcaklığını düşürür) veya toprak atılması bu sürtünme kuvvetini artırmak içindir.
Sürtünme kuvvetinin hayatımızı kolaylaştıran çok büyük etkilerinin yanında günlük yaşantıda işleri zorlaştırdığı da bilinmektedir. Çünkü sürtünme kuvvetini yenerek, cisimleri harekete geçirmek için daha büyük kuvvet kullanılması gerekir. Ve büyük yükleri, sürtünme kuvveti nedeni ile kas gücümüzle hareket ettiremeyiz. Bundan dolayı çeşitli makineler kullanarak bu yükleri hareket ettiririz. Makineler çalışırken, içerisindeki parçalar birbirine sürtünürler. Sürtünen bu parçalar zamanla aşınarak kullanılmaz hale gelirler. Makinelerin yıpranmasını engellemek için sürtünme kuvvetini düşürücü önlemler almak gerekir. Yani sürtünme kuvvetinin çok büyük yararları olmakla beraber bazı zorlukları da vardır.

Sürtünme Kuvvetini Artırmak ve Azaltmanın Yolları

Sürtünme kuvvetinin, bir olayın gerçekleşmesi için yetersiz kaldığı durumlarda alınması gereken tedbirler vardır. Bunlardan bazılarını sıralayacak olursak;
a) Kışın araba lastiklerine zincir takılması,
b) Sporcuların ayakkabılarının altına dişler yapılması,
c) İş makinelerinin tekerlerinde dişlerin daha büyük yapılması,
d) Büyük kütlelerin altına tekerlek tipinde cisimlerin konulması,
e) Makinelerin yağlanması,
f) Dik yokuşlarda ulaşımı kolaylaştırmak için önlemler alınmasıdır

Sürtünme Kuvvetinin Yararları ve Zararları

Ders:Fen ve Teknoloji
Ünite:Kuvvet ve hareket
Ödev:Sürtünmenin günlük yaşamımızdaki yararları ve zararları

Hareket-Kuvvet
Hareket :Bir cismin sabit bir noktaya göre zamanla yer değiştirmesine “hareket” denir.
Yer değiştirme:Bir cismin son konumu ile ilk konumu arasındaki farka yer değiştirme denir. Vektörel bir büyüklüktür. ∆X sembolü ile gösterilir.
Yer değiştirme = Son konum – İlk konum
∆X=X2 – X1
Hız :Hareketli bir cismin birim zamandaki yer değiştirme miktarına “hız” denir. Hız, v harfi ile gösterilir, birimi m/s dir. Hız vektörel bir büyüklüktür.
(hız) V= ∆X/ ∆t
∆X=yol(m)
∆t=zaman(s)
V=hız (m/s)
Konum:Sabit eşyaların bulunduğu yere onun konumu denir.
Ortalama hız:
Toplam alınan yol
Ortalama hız =

Vektör Nedir ?
Bir ucu sınırlandırılmış diğer ucu okla yönlendirilmiş doğru parçasına vektör denir. Hız,kuvvet vektörle gösterilir.

Skaler Büyüklük Nedir ? (Sayısal)
Sadece sayı ve birimle ifade edilen büyüklüktür.Uzunluk,yol, yüzey,hacim,kütle,zaman vb. sayısal büyüklüktür. 10m,10cm2,2saat gibi

Vektörel Büyüklük Nedir ?
Yönlü büyüklüklere vektörel büyüklük denir. Hız,kuvvet,ağırlık,ivme vektörel büyüklüktür.

Kuvveti Belirtebilmek İçin Hangi Elemanları Bilmek Gerekir ?
Kuvvetin şiddetini,doğrultusunu,yönünü ve uygulama noktasını bilmeliyiz.

Kuvvetin Etkileri Nelerdir ?
Cismi durdurur. Hareketlendirir. Hızlandırır. Yavaşlatır. Döndürür. Şeklini,yönünü ve doğrultusunu değiştirir.

Kuvvet Vektörle Nasıl Gösterilir ?
Doğrultusu |————-à
Uygulama noktası A
F=3 nt (Şiddeti)

Kuvvetin Birimleri Nelerdir ?
kgf,grf,nt,dyn dir.

Önemli Kuvvet Eşitlikleri Nelerdir?
1 kg-f = 1000 gr-f
1 kg-f = 9.8 nt (Yaklaşık 10 alınabilir.)
1 gr-f = 980 dyn (Yaklaşık 1000 alınabilir.)
1 kg-f = 1000 . 980 dyn =980.000 dyn = 9.8 .105 dyn
1 nt = 100.000 dyn =105 dyn
Kilogram-kuvvet(kg-f)
gram-kuvvet(gr-f)

Ağırlık İle Kütle Arasında Fark Var mıdır?
Vardır. Kütle Ayda, Dünyada veya Marsta hep aynı değerdedir. Fakat ağırlık cismin bulunduğu yerin yerçekimine göre değişir. Dünyada 60 kg olan fatih hoca aya gitse 10 kg ağırlığa sahip olacaktır. Fakat kütlesi ayda ve dünyada aynı kalacaktı.

Kuvveti Nasıl Ölçeriz?
Kuvveti Ölçmek için dinamometre adı verilen araçtan faydalanılır.Ağırlık bir kuvvet olduğu için dinamometre ile ölçülür.Dinamometre yay ve göstergeden ibarettir. Yayın esneme ve yerçekimi kuvvetinin etkisinden yararlanılarak yapılmıştır.

Etki – Tepki Nedir?
Bütün cisimler kendilerine uygulanan kuvvete eşit şiddette ancak zıt yönlü kuvvet uygular. Bu kurala
etki – tepki prensibi denir.Topun yere atılınca zıplaması gibi…

Her Cismin Eylemsizliği Varmıdır?
Vardır. Cisimler kendilerine bir kuvvet etki etmiyorsa veya toplam kuvvet sıfırsa sonsuza kadar durmaya , hareket ediyorsa sabit hızla hareketine devam eder. Bu kurala cisimlerin eylemsizliği denir.

Sürtünme Yararlımı Zararlımı? (Asıl Ödev)
Cismin hareketine karşı koyan, harekete zıt yöndeki kuvvete sürtünme kuvveti denir.Sürtünme kuvveti birbirine sürtünen yüzeyler arasında oluşur.sürtünme kuvveti yüzeylerin cinsine ve cismin kütlesine bağlıdır.
Sürtünme kuvveti olmasaydı en azından yürüyemezdik. Arabalar frene basınca duramazdı. Cisimleri kolay hareket ettirmek için tekerlek takmazdık.

Sürtünme Kuvvetinin Olumlu Olumsuz Yönleri :
1. Yürümeyi kolaylaştırır. Hareketi zorlaştırır.
2. Sürtünme kuvveti nedeniyle yerine koyduğumuz koltuk ve masa gibi eşyalar yerinde kalır.
3. Metaller arasında oluşan sürtünme sonucu sert metal yumuşak metali aşındırır. Enerji kaybına neden olur. Arabaların motor gücünün yaklaşık %20 si sürtünme kuvvetini yenmeye harcanır.
4. Sporcular ayaklarına giydikleri çıkıntılı ayakkabılar ile daha rahat yere basarlar.
5. Sürtünme kuvveti cisimleri aşındırır .
6. Araba,uçak,gemi ve trenin hızını yavaşlatır.
7. Sürtünme kuvveti olmasaydı dağ yamaçlarındaki kaya ve topraklar kolaylıkla kayardı.
8. Kalemle yazamaz veya yazdıklarımızı silemezdik.
9. Arabalar frene basılınca duramazdı.

Sürtünme Kuvvetini Artırıcı Ve Azaltıcı Yöntemler
1. Çok dik yokuşlara girinti çıkıntı yapılması
2. Kışlık ayakkabıların buzda kaymaması için girintili olması
3. Araçların tekerlerine karda zincir takılması
4. Kayakçıların düz ve pürüzsüz kayak kullanması
5. Ağır cisimlerin altına sürülen yağ veya konulan silindirler
6. Otomobil tekerlerinin mil yataklarına çelik bilye konulması

Pagination for Multi-page posts ~~~ -->