Sürtünme

Sürtünme Kuvveti

Sürtünme kuvveti, birbirine temas eden yüzeyler arasında harekete veya hareket eğilimine zıt yönde oluşan kuvvettir. Temas gerektiren bir kuvvettir.

Statik ve Kinetik Sürtünme

• Statik sürtünme: Cisim henüz harekete geçmemişken etki eden sürtünmedir. Uygulanan kuvvet arttıkça statik sürtünme de artar ve cisim harekete geçmek üzereyken en büyük değerine ulaşır.
• Kinetik sürtünme: Cisim hareket ederken etki eden sürtünmedir; değeri sabittir ve en büyük statik sürtünmeden küçüktür. Bu yüzden cismi harekete geçirmek, hareketini sürdürmekten zordur.

Sürtünme Kuvvetinin Büyüklüğü

f_s = k · N. Burada k sürtünme katsayısı, N yüzeyin cisme uyguladığı tepki (normal) kuvvettir. Yatay düzlemde N = m·g olur.

• Sürtünme kuvveti yüzeylerin cinsine (pürüzlülüğüne) ve normal kuvvete bağlıdır.
• Yüzey alanına ve cismin hızına (düşük hızlarda) bağlı değildir.
• Sürtünme katsayısının birimi yoktur.

Sürtünmeli Yüzeyde Hareket

Net kuvvet: F_net = F − f_s = m·a. Kuvvet sürtünmeye eşitse cisim sabit hızla hareket eder veya durur.

Sürtünmenin Yararları ve Zararları

• Yararları: Yürüyebilmemiz, araçların fren yapabilmesi, kibritin yanması, çivinin tahtada tutunması, yazı yazabilmemiz.
• Zararları: Makine parçalarının aşınması, enerji kaybı (ısıya dönüşme), araç lastiklerinin yıpranması.
• Azaltma yolları: Yağlama, rulman kullanma, yüzeyleri cilalama.
• Artırma yolları: Kışın kar zinciri takma, yola kum-tuz dökme, ayakkabı tabanlarını tırtıklı yapma.

Akışkan Direnci

Hava ve suyun hareket eden cisme uyguladığı dirençtir. Hıza, cismin şekline ve kesit alanına bağlıdır. Paraşüt ve aerodinamik araç tasarımları bu direnç dikkate alınarak yapılır. Düşen cisimde hava direnci ağırlığa eşitlenince cisim sabit hızla (limit hız) düşer.

Sınav uyarısı: Sürtünme kuvveti temas yüzeyinin alanına bağlı değildir. Kinetik sürtünme en büyük statik sürtünmeden küçüktür. Sürtünme harekete zıt yöndedir.