Sürtünme kuvveti
Sürtünme kuvveti nedir?
- Yüzey ile cisim arasında, cismin hareketini zorlaştıran veya engelleyen kuvvete sürtünme kuvveti denir.
- Sürtünme kuvveti temas gerektiren bir kuvvettir.
- Sürtünme kuvveti hareket yönüne genellikle zıttır.
- Hareket eden cisimleri yavaşlatır ve durdurur. Duran cisimlerin hareket etmesini zorlaştırır.
- Sürtünme kuvveti pürüzlü yüzeylerde daha fazladır, pürüzsüz yüzeylerde sürtünme kuvveti azdır.
Sürtünme kuvveti nelere bağlıdır?
- Cismin ağırlına: Cismin ağırlığı artarsa sürtünme kuvveti de artar. Karda kayan arabaların ağırlığı artırılarak sürtünme kuvveti artırılmaya çalışılır.
- Yüzeyin cinsine: Yüzeyin pürüzlü olup olmamasına bağlıdır. Örneğin; cam, buz ve fayans yüzeylerde sürtünme kuvveti az olduğu için cisimler daha kolay hareket ederken, halı veya toprak zeminde sürtünme kuvveti daha fazla olduğu için daha zor hareket eder.
Unutma! Cisimleri hareket ettirebilmek için sürtünme kuvvetinden daha büyük bir kuvvet uygulamak gerekir.
Sürtünme kuvvetinin etkileri:
Sürtünme kuvvetinin olumlu ve olumsuz etkileri vardır.
Sürtünme kuvvetinin olumlu etkileri:
- Sürtünme kuvveti olmasaydı hareket edemezdik ve duramazdık.
- Kalecinin topu tutabilmesi, sırada oturabilmemiz, akıllı tahtayı kullanabilmemiz.
- Elimize aldığımız bardağı tutabilmemizi sağlar.
- Sürtünme kuvveti olmasaydı yazı yazamaz, yazdığımız yazıyı silemezdik.
- Araç kullanamaz, bisikletle hareket ettiğimizde duramazdık.
- Araçlara zincir takılması sonucu kaymayı engellemek.
- Kibrit ve çakmaktan kıvılcım çıkararak yanmasını sağlar.
- Havada sürtünme kuvveti olmasaydı uçaklar, kuşlar uçamazlardı; paraşütle atlayan insanlar yere güvenle inemezlerdi.
- Sürtünme kuvveti sayesinde araçlar yokuşlarda bile durabilirler.
- Hava direnci yağmurun ve dolunun düşme hızını azaltmaktadır. Aksi takdirde yağmur ve dolu yeryüzüne daha hızlı iner, canlılara zarar verirdi.
- Hava direnci atmosfere giren meteorların yeryüzüne zarar vermesini de önler.
- Su direnci olmasaydı denizaltılar suyun içinde duramazdı.
Sürtünme kuvvetini olumsuz etkileri:
- Ağır cisimlerde sürtünme kuvvetinin fazla olmasından dolayı bu cisimleri hareket ettirmemiz çok zordur.
- Sürtünmeden dolayı bazı araçlarda dişliler zamanla aşınırlar.
- Sürtünmeden dolayı araçlar daha fazla yakıt tüketirler.
- Sürtünen yüzeylerde ısınma sonucu yangın çıkabilir.
- Pantolon, kazak, mont gibi eşyalarımızın aşınması.
- Araç lastiklerinin zamanla yıpranması.
- Araçlar sürtünmeden dolayı çabuk hızlanamazlar.
Sürtünme kuvvetinin artırılması örnekleri:
- Karın üzerine kum veya tuz serpilmesi.
- Haltercilerin ellerine toz sürmesi
- Kışın arabaların tekerleklerine zincir takılması.
- Kışın arabalara kar lastiği takılması.
- Merdivenlere kaydırmaz bantlar yapıştırılması.
- Sporcuları kramponlarının altında dişler bulunması.
- Ayakkabıların altının girintili ve çıkıntılı olması.
Sürtünme kuvvetinin azaltılması örnekleri:
- Kapıların gıcırdamasını engellemek için kapı menteşeleri yağlanır.
- Makine parçalarının aşınmasını önlemek için yağ kullanılır.
- Sıkışan yüzüğü çıkarabilmek için parmak sabunla veya yağ ile kayganlaştırılır.
- Uçakların ve yarış arablarının uçlarını sivri yapılması.
- Paten kayan kişilerin sürtünmeyi azaltmak için patenin altı pürüzsüz yapılmıştır.
- Valizlerin sürtünmesini azaltmak için altına tekerlek takılmıştır.
- Gemilerin suda sürtünmesini azaltmak için uçları V şeklinde yapılmıştır.
- Balıkların üzerinin pullarla kaplı olması sürtünmeyi azaltır.
Hava ortamında sürtünme kuvveti (hava direnci):
- Hava ortamında hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştıran kuvvete hava direnci denir.
- Hava direnci cisimlerin hareketiyle zıt yönlüdür. Bundan dolayı hava direnci cisimleri yavaşlatır.
- Paraşütler hava direncini artıracak şekilde düzenlenir.
- Otomobil ve uçaklar hava direncini azaltacak şekilde düzenlenir. Hava direncini azaltmak için uçakların burun kısımları sivri yapılır.
- Bir kağıt parçasını yüksekten bıraktığımızda yavaşça yere düşer. Kağıdı buruşturup yukarıdan bıraktığımızda daha hızlı düşer.
- Kuşların vücut yapıları havada daha rahat hareket etmelerini sağlar. Kuşlar bu yapıları sayesinde hava direncinden fazla etkilenmezler. Göçmen kuşlar uzun uçuşlarında V şeklinde uçarlar.
- Hava direnci yağmur, dolu vb taneciklerin hızlarına etki ederek bu taneciklerin sabit hızda yeryüzüne düşmesini sağlar. Eğer hava direnci olmasaydı yağmur damlaları sürekli hızlanırlar ve yere merminin hızıyla ulaşırlardı.
- Bisiklet yarışçılarının yarış esnasında eğilerek, yere paralel bir biçimde yol alması.
Su ortamında sürtünme kuvveti (su direnci):
- Su içerisinde hareket eden cisimlerin hareketini engellemeye çalışan sürtünme kuvvetine su direnci denir.
- Su direnci cismin hareketine zıt yönde etki eder.
- Vücut şekilleri ve üzerlerindeki kaygan pullar balıkların su direncinden az etkilenmelerini sağlayarak sudaki hareketlerini kolaylaştırır. Su direnci olmasaydı balıklar suda yüzemezdi.
- Deniz altılar su direncinden daha az etkilenecek şekilde yapılırlar.
- Gemilerin ön kısımlarının V şeklinde yapılarak su direnci azaltması amaçlanmıştır.
- Yüzücülerin suya atlarken ellerini birleştirerek atlamaları su direncini azaltır.
- Yüzücülerin mayo ve bone kullanması su direncini azaltır.
Unutma! Sıvıların sürtünme kuvveti havadan daha fazladır. Örneğin; iki metal parayı biri boş, diğeri su dolu iki şişeye aynı anda attığımızda boş şişeye atılan para şişenin dibine daha çabuk ulaşır.
