SÜRTÜNMENİN NEDENİ VE ÖNEMİ
Sürtünenyüzeyler ne kadar düz görülürse görülsün pürüzlüdürler. Bir mikroskoplabakılan cilalı cismin yüzünde bile girinti ve çıkıntılar vardır.Birbirine dayalı iki cisim halinde bir cismin çıkıntıları öteki cismingirintilerine girmiştir. Cismi kaydırmak için giren çıkıntılarıçıkarmak gerekir. Bu da çıkıntıların eğilmesi hatta kırılması ileolabilir. Hareketin zıt yönünde oluşan sürtünme kuvvetlerinin nedenibudur.
Bircisim öteki cisim üzerinde yuvarlanırsa sürtünme kuvvtleri kayarkenoluşan sürtünme kuvvetlerinden daha küçük olur. Bu yuvarlanma sırasındaiç içe giren kesimlerin ayrılmasının daha kolay olmasından ileri gelir.Dayanma yüzeyinde oluşan çukurlaşma yuvarlanma sürtünmesini artırır.Yuvarlanma sürtünme kuvveti içinde yukarıdaki deney sonuçlarıgeçerlidir. Ne var ki burada yuvarlanma sürtünme katsayısı çokküçüktür. Kayma sürtünme kuvvetlerinden kurtarıp yerine küçük olanyuvarlanma sürtünme kuvvetlerini koyan teker taşıt araçlarının enönemli parçasıdır. Tekerin keşfi uygarlıkta bir aşama olmuştur.
SORU:Ağırlığı12Nt ve yarı çapı 10 cm olan bir silindiri yatay masada kaydırarak birkez de yuvarlayarak harekete başlatmak için gerekli kuvvetler ölçülüyorve 3Nt ve 1Nt bulunuyor. Statik kayma ve yuvarlanma katsayılarınıhesaplayınız.
C. µ=Kl/N=3/12=0
25
K.r=N.µı den µı =1.0
10/12=0
008
ÖNEMİ:
Sürtünmenin büyük önemi vardır. Sürtünme olmasa yürüyemeyiz
taşıtaraçları da hareket edemez ve duramazlar. Motor arka tekerleridöndürür. Pürüzlü lastik ve kuru yolda oluşan sürtünme kuvvetleritekerin kaymasını önler ve dönmesini sağlar. Dönme de otomobili hareketettirir. Teker ile yer arasında sürtünme kuvveti
tekeri döndüren kuvvetten küçük ise tekrar kayar(patinaj). Böylecestatik sürtünme kuvveti konulmuş olur ki bu sonucu küçültür. Birkayakçı kayarak indiği tepeye kayaklarıyla adım adım çıkabilir. Bunasıl açıklanır? Keza araçları durdurmak için fren düzeneğine ihtiyaçvardır. Burada fren balataları denen sürtünmesi çok levhalarkullanılır.
Bazı hallerde enerjiyi başa götüren
hızı azaltan ve bizi daha büyük kuvvetler kullanmaya zorlayan sürtünmekuvvetlerini azaltmak gerekir. Bu amaçla sürtünen yüzeyler arasına yağkonulur. Böylece yüzeyler birbiri üzerinde kayan sıvı tabakalarıüzerinde hareket eder. Sıvı(akışkan) tabakaları arasındaki sürtünme(viskosluk)kuru sürtünme denen önceki sürtünmeye göre çok küçüktür.
SÜRTÜNME KATSAYILARI
Statik Kinetik
Çelik üstünde çelik 0
15 - 0
25 0
1 - 0
3
Tahta üstünde tahta 0
4 – 0
7 0
2 – 0
3
Beton üstünde lastik 1 0
7
SÜRTÜNME KUVVETİ
Bir cismi farklı yüzeylerde hareket ettirmenin
cismin hareketinde değişiklikler yaptığını günlük yaşantımızdan bilmekteyiz. Pürüzlü
kaygan veya cilalı yüzeylerde aynı cismin hareketi farklı farklıolmaktadır. Cam üzerinde bir cisim daha kolay hareket ederken tahtaüzerinde hareket etmesi daha zordur.
Cismin hareket ettiği yüzeyin pürüzlü olması
cismin harekete geçmesini zorlaştırırken
düz veya pürüzsüz yüzeylerde aynı cisim daha kolay harekete geçer. Bu nedenle halı
tahta
taşlı zemin gibi yüzeylerde cismi harekete geçirmek için gerekli olan kuvvet; cam
asfalt
yağlı zemin gibi yüzeylerdeki aynı cismi hareket ettirmek için gerekliolan kuvvetten daha büyüktür. Yani cismin temas ettiği yüzeyinpürüzlüğü arttıkça
cismin harekete geçmesi için gerekli olan kuvvete artmaktadır.
Şekilde olduğu gibi iki traktör yolda gitmektedirler. Bu traktörlerdenbir tanesi asfalt yolda giderken diğer taşlı bir yolda gitmektedir.Taşlı yolda giden traktörle düz yolda giden traktörün aynı hızdagitmeleri için taşlı yoldaki traktörün daha fazla kuvvet kullanmasıgerekmektedir.
Bir zemin üzerinde bulunan bir cismi harekete geçirmek için
yüzeyin cisme uygulanan hareketin zıt yönünde oluşan sürtünmekuvvetinden daha büyük bir kuvvete gereksinim vardır. Aksi taktirdeuygulanan kuvvet cismin sürtünme kuvvetinden daha küçük veya eşitsecisim harekete geçmez.
Sabithızla hareket eden bir cisme etkiyen sürtünme kuvveti ile hareketegeçirici kuvvetin bileşkesi sıfırdır. Çünkü cismi harekete geçiricikuvvet ile sürtünme kuvveti ters yöndedir.
Bu bilgilerden hareketle; cisimlerhareket ederken temas ettikleri yüzeylerin sürtünmesinden kaynaklananve yer değiştirmeye zıt yönde ortaya çıkan kuvvete sürtünme kuvveti denir.
Sürtünme Kuvvetinin Bağlı Olduğu Etkenler
a) Yüzeyin pürüzlü olması
Cisminhareket edeceği yüzeyin pürüzlü olması cismin hareketinde önemlidir.Pürüzlü yüzeylerde cisimlerin hareket etmesi için daha büyük kuvveteihtiyaç vardır.
Bütün yüzeylerde mutlaka pürüz vardır. Cisimler birbiri üzerinde hareket ederken
yüzeylerindeki girinti ve çıkıntılar birbirinin içerisine girerekcismin hareket etmesini güçleştirirler. Cilalı yüzeylerde bugirinti-çıkıntılar daha az olduğundan sürtünme kuvveti de o orandaazdır. Bu nedenle pürüzlü yüzeylerin yağlanması ile bu girintilerazaltılarak daha az sürtünme kuvveti uygulaması sağlanabilir.
b) Cismin ağırlığı
Bircismin ağırlığı arttığında cismin ve yüzeyin girinti-çıkıntıları dahafazla birbiri içine gireceğinden sürtünme de artar. Yani cisminhareketini engelleyen kuvvetin büyüklüğü de artar. Cismin hareketetmesini 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 sürtünmekuvveti var olmasaydı birçok yaşamsal faaliyet mümkün olmazdı. Yoldayürüyemez
bir yerde oturamaz
yemek yiyemez
yazı yazamaz
araç kullanamazdık. Örneklerde de görüldüğü gibi her türlü hayatiolayın gerçekleşmesinde sürtünme kuvvetinin etkisi vardır. Arabaörneğini biraz açacak olursak
yolda hareketine başlayan bir aracın durması sürtünme kuvvetinin etkisiile oluşmaktadır. Bu kuvvet olmasaydı frenler tutmayacağı için arabasürekli hareket ederdi.
Buzun sürtünme kuvvetinin toprak veya asfalta göre daha düşük birsürtünme kuvveti olduğu bilinmektedir. Kışın buzlu yollarda araçlardaha fazla kaymakta ve frenlerin etkisi daha az olmaktadır. Bu nedenlekışın meydana gelen kazalar
diğer zamanlara göre daha fazla olmaktadır. Bu nedenle kışın buzunerimesi için tuz kullanılması (suyun donma sıcaklığını düşürür) veyatoprak atılması bu sürtünme kuvvetini artırmak içindir.
Sürtünme kuvvetinin hayatımızı kolaylaştıran çok büyük etkilerininyanında günlük yaşantıda işleri zorlaştırdığı da bilinmektedir. Çünküsürtünme kuvvetini yenerek
cisimleri harekete geçirmek için daha büyük kuvvet kullanılması gerekir. Ve büyük yükleri
sürtünme kuvveti nedeni ile kas gücümüzle hareket ettiremeyiz. Bundandolayı çeşitli makineler kullanarak bu yükleri hareket ettiririz.
Makineler çalışırken
içerisindeki parçalar birbirine sürtünürler. Sürtünen bu parçalarzamanla aşınarak kullanılmaz hale gelirler. Makinelerin yıpranmasınıengellemek için sürtünme kuvvetini düşürücü önlemler almak gerekir.Yani sürtünme kuvvetinin çok büyük yararları olmakla beraber bazızorlukları da vardır.
Sürtünme Kuvvetini Artırmak ve Azaltmanın Yolları
Sürtünme kuvvetinin
bir olayın gerçekleşmesi için yetersiz kaldığı durumlarda alınmasıgereken 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 alınması
Sürtünenyüzeyler ne kadar düz görülürse görülsün pürüzlüdürler. Bir mikroskoplabakılan cilalı cismin yüzünde bile girinti ve çıkıntılar vardır.Birbirine dayalı iki cisim halinde bir cismin çıkıntıları öteki cismingirintilerine girmiştir. Cismi kaydırmak için giren çıkıntılarıçıkarmak gerekir. Bu da çıkıntıların eğilmesi hatta kırılması ileolabilir. Hareketin zıt yönünde oluşan sürtünme kuvvetlerinin nedenibudur.
Bircisim öteki cisim üzerinde yuvarlanırsa sürtünme kuvvtleri kayarkenoluşan sürtünme kuvvetlerinden daha küçük olur. Bu yuvarlanma sırasındaiç içe giren kesimlerin ayrılmasının daha kolay olmasından ileri gelir.Dayanma yüzeyinde oluşan çukurlaşma yuvarlanma sürtünmesini artırır.Yuvarlanma sürtünme kuvveti içinde yukarıdaki deney sonuçlarıgeçerlidir. Ne var ki burada yuvarlanma sürtünme katsayısı çokküçüktür. Kayma sürtünme kuvvetlerinden kurtarıp yerine küçük olanyuvarlanma sürtünme kuvvetlerini koyan teker taşıt araçlarının enönemli parçasıdır. Tekerin keşfi uygarlıkta bir aşama olmuştur.
SORU:Ağırlığı12Nt ve yarı çapı 10 cm olan bir silindiri yatay masada kaydırarak birkez de yuvarlayarak harekete başlatmak için gerekli kuvvetler ölçülüyorve 3Nt ve 1Nt bulunuyor. Statik kayma ve yuvarlanma katsayılarınıhesaplayınız.
C. µ=Kl/N=3/12=0
K.r=N.µı den µı =1.0
ÖNEMİ:
Sürtünmenin büyük önemi vardır. Sürtünme olmasa yürüyemeyiz
Bazı hallerde enerjiyi başa götüren
SÜRTÜNME KATSAYILARI
Statik Kinetik
Çelik üstünde çelik 0
Tahta üstünde tahta 0
Beton üstünde lastik 1 0
SÜRTÜNME KUVVETİ
Bir cismi farklı yüzeylerde hareket ettirmenin
Cismin hareket ettiği yüzeyin pürüzlü olması
Şekilde olduğu gibi iki traktör yolda gitmektedirler. Bu traktörlerdenbir tanesi asfalt yolda giderken diğer taşlı bir yolda gitmektedir.Taşlı yolda giden traktörle düz yolda giden traktörün aynı hızdagitmeleri için taşlı yoldaki traktörün daha fazla kuvvet kullanmasıgerekmektedir.
Bir zemin üzerinde bulunan bir cismi harekete geçirmek için
Sabithızla hareket eden bir cisme etkiyen sürtünme kuvveti ile hareketegeçirici kuvvetin bileşkesi sıfırdır. Çünkü cismi harekete geçiricikuvvet ile sürtünme kuvveti ters yöndedir.
Bu bilgilerden hareketle; cisimlerhareket ederken temas ettikleri yüzeylerin sürtünmesinden kaynaklananve yer değiştirmeye zıt yönde ortaya çıkan kuvvete sürtünme kuvveti denir.
Sürtünme Kuvvetinin Bağlı Olduğu Etkenler
a) Yüzeyin pürüzlü olması
Cisminhareket edeceği yüzeyin pürüzlü olması cismin hareketinde önemlidir.Pürüzlü yüzeylerde cisimlerin hareket etmesi için daha büyük kuvveteihtiyaç vardır.
Bütün yüzeylerde mutlaka pürüz vardır. Cisimler birbiri üzerinde hareket ederken
b) Cismin ağırlığı
Bircismin ağırlığı arttığında cismin ve yüzeyin girinti-çıkıntıları dahafazla birbiri içine gireceğinden sürtünme de artar. Yani cisminhareketini engelleyen kuvvetin büyüklüğü de artar. Cismin hareketetmesini engelleyen bu kuvveti yenmek için
Sürtünme Kuvvetinin Etkileri
Sürtünme kuvveti
Buzun sürtünme kuvvetinin toprak veya asfalta göre daha düşük birsürtünme kuvveti olduğu bilinmektedir. Kışın buzlu yollarda araçlardaha fazla kaymakta ve frenlerin etkisi daha az olmaktadır. Bu nedenlekışın meydana gelen kazalar
Sürtünme kuvvetinin hayatımızı kolaylaştıran çok büyük etkilerininyanında günlük yaşantıda işleri zorlaştırdığı da bilinmektedir. Çünküsürtünme kuvvetini yenerek
Makineler çalışırken
Sürtünme Kuvvetini Artırmak ve Azaltmanın Yolları
Sürtünme kuvvetinin
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 alınması
xD