Sürtünme kuvveti nedir nasıl doğar?Bu kuvvet nelere bağlıdır?

[Keten Prenses]

SÜRTÜNME KUVVETİ

Bir cismi farklı yüzeylerde hareket ettirmenin, cismin hareketinde değişiklikler yaptığını günlük yaşantımızdan bilmekteyiz. Pürüzlü, kaygan veya cilalı yüzeylerde aynı cismin hareketi farklı farklı olmaktadır. Cam üzerinde bir cisim daha kolay hareket ederken tahta üzerinde 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 gerekli olan kuvvetten daha büyüktür. Yani cismin temas ettiği yüzeyin pürüzlüğü arttıkça, cismin harekete geçmesi için gerekli olan kuvvete artmaktadır.

Şekilde olduğu gibi iki traktör yolda gitmektedirler. Bu traktörlerden bir tanesi asfalt yolda giderken diğer taşlı bir yolda gitmektedir. Taşlı yolda giden traktörle düz yolda giden traktörün aynı hızda gitmeleri için taşlı yoldaki traktörün daha fazla kuvvet kullanması gerekmektedir.

Bir zemin üzerinde bulunan bir cismi harekete geçirmek için, yüzeyin cisme uygulanan hareketin zıt yönünde oluşan sürtünme kuvvetinden daha büyük bir kuvvete gereksinim vardır. Aksi taktirde uygulanan kuvvet cismin sürtünme kuvvetinden daha küçük veya eşitse cisim harekete geçmez.

Sabit hızla hareket eden bir cisme etkiyen sürtünme kuvveti ile harekete geçirici kuvvetin bileşkesi sıfırdır. Çünkü cismi harekete geçirici kuvvet ile sürtünme kuvveti ters yöndedir.

Bu bilgilerden hareketle; cisimler hareket ederken temas ettikleri yüzeylerin sürtünmesinden kaynaklanan ve yer değiştirmeye zıt yönde ortaya çıkan kuvvete sürtünme kuvveti denir.

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 alınması,


kaynak

SORULARI İSTİYORUM

Sürtünme nerelerde kullanılıyor?

[Keten Prenses]

Dinamik / Soru 1

1.

Şekildeki sistemde m1=2 kg, m2=2 kg ve m3=3 kg' lık cisimler iplerle birbirine bağlanmıştır. Düzlem ile m2 arasındaki sürtünme katsayısı 0,2 ise, iplerde T1 ve T2 gerilme kuvvetleri kaç N dur?(g=10 N/kg)

Dinamik / Soru 2

2.

Şekildeki sistemde m3 ile düzlem arası sürtünmesizdir. Sistem serbest bırakıldığında m2 kütleli cismin, m3 kütleli cismin üzerinden kaymaması için bu iki cisim arasındaki sürtünme kuvveti en az kaç N olmalıdır.
(g=10 N/kg, sin37=0,6, cos37=0,8)

[Keten Prenses]

Dinamik / Soru 3

3.

Şekilde görüldügü gibi bir top yatayla 370 lik açı yapacak şekilde K noktasindan atılıyor. Top uçurumun kenarından geçerek çukurdaki M noktasına 8 s de varıyor. Buna göre M-N uzaklığı kaç m’dir?

Dinamik / Soru 4

4.

Şekildeki egik düzlemin L noktasından bir cisim 2 m/s lik bir hızla yatay olarak atılıyor. Cisim K noktasina çarptığına göre yatay dogrultuda kaç m yol almıştır?(g=10 m/s2 , sin37=0,6 , cos37=0,8)

e M-N uzaklığı kaç m’dir?

[Keten Prenses]

Dinamik / Soru 5

5.

Sekildeki sistemde 6 kg kütleli cisim, 45 N luk yatay bir kuvvet ile çekilmektedir. Sistem hareket ederken 3 kg kütleli cisim kaymadan dengede kaldigina göre cisimler arasindaki sürtünme katsayisi en az kaç olmalidir?(g=10N/kg)

Dinamik / Soru 6

6.

1Sürtünmesi önemsiz egik düzlem üzerinde 120 N luk F kuvvetiyle çekilen cisimler arasindaki ipte olusan gerilme kuvveti kaç N dur?
(g=10 N/kg, cos37=0,8, sin37=0,6)

[Keten Prenses]

Dinamik / Soru 7

7.

11. K noktasindan V0 hizi ile sekildeki gibi egik olarak atilan cismin L ve M noktalarindan geçerkenki düsey hiz bilesenleri 10 m/s ve 20 m/s dir. L ve M noktalari arasindaki yatay uzaklik 60 m olduguna göre V0 hizi kaç m/s dir?
(g=10 N/kg, cos60=1/2, sin60v3/2)

Dinamik / Soru 8

8.

Düsey kesitleri verilen konumlardan V1 ve V2 hizlari ile yatay olarak atilan cisimler sekildeki yörüngeleri izliyor. Buna göre V1/V2 orani kaçtir?
(Sürtünme önemsizdir.)

[Keten Prenses]

Dinamik / Soru 9

9.

Farklı gezegenlerde aynı hız ve açılarla atılan cisimlerin menzilleri 2X ve X kadardır. Buna göre gezegenlerin yerçekimi ivmeleri oranı g1/g2 kaçtır?
(Sürtünme önemsizdir.)

Dinamik / Soru 10

10.

14. Bir ipin ucuna bağlı 2 kg kütleli bir cisim yatay düzlemde 1 m yarıçaplı düzgün dairesel hareket yapıyor. İpte oluşan gerilme kuvveti 8 N olduğuna göre, cismin açısal hızını, merkezcil ivmesini ve çizgisel hızını bulunuz.

sürtünme kuwweti nelere bağlıdır yaaffff bulamıorm bi türlü :