Sürtünme Kuvveti

Sürtünme kuvveti nasıl oluşur?

 

Merhabalar, yazılarıma fizik konusu olan sürtünme kuvveti ile devam ediyorum. Sürtünme kuvveti cismin hareket yönüne ters yönde oluşan kuvvettir. Hareketi engellemeye çalışır. Sürtünme kuvveti temas halindeki yüzeyin pürüzlülüğü ve cismin kütlesi arttıkça orantılı şekilde artar. Kaygan yüzeylerde düşüktür . Örneğin aşağıdaki resimde zemin kar kaplı ve kaygan olduğundan sürtünme kuvveti az ve kayakçı kayabilmektedir.

Sürtünme kuvveti formülü

Fs= μ.N

N=mg

Burada;

μ: sürtünme katsayısı

N: Tepki kuvveti veya normal kuvvet(N)

m: cismin kütlesi(kg)

g: yerçekimi ivmesi(9.81 m/s²) 

N tepki kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Ve yukarıdaki formülden hesaplanır. Daha sonra bu değer  sürtünme katsayısı ile çarpılarak Fs hesaplanır.

Örnek Soru

Kütlesi 10 kg olan bir cisme  F kuvveti uygulanıyor. Cismin hareket etiği yüzeyin sürtünme katsayısı 0.2 olduğuna göre F kuvvetine ters yönde oluşacak Fs kaç N'dur? (g=10 alınız)

N=mg

N=10×10=100 N

Fs=.μ.N

Fs= 0.2×100=20 N

Bu cismin hareket edebilmesi için uygulanan F kuvvetinin sürtünme kuvvetinden yani 20 N'dan büyük olması gerekir.

Statik Ve Kinetik Sürtünme kuvveti

Sürtünme kuvveti statik ve kinetik olmak üzere iki çeşittir. Statik sürtünme adından da anlaşıldığı gibi hareketsiz yüzeyler arasında oluşur. Kinetik sürtünme ise hareketli cisimlerin yüzeyler arasında oluşur. Statik sürtünme kuvvetinde statik sürtünme katsayısı, kinetik sürtünme katsayısı kullanılır. Statik sürtünme katsayısı kinetik sürtünme katsayısından büyüktür.

                                                                    μs > μk

Bazı alanlarda yüksek sürtünme kuvveti isterken bazı alanlarda düşük sürtünme kuvveti isteriz. Örneğin; içten yanmalı motorlarda  sürtünme kuvveti nedeniyle kimyasal enerjinin mekanik enerjiye çevrilmesinde sürtünme kayıpları oluşur. Sürtünme kuvvetini azaltarak verimi yükseltmek amacıyla çalışmalar yapılmaktadır. 

Ancak sürtünme olmasaydı oturamazdık, yürüyemezdik, herhangi bir nesneyi tutamazdık. Arabaları düşünün sürtünme kuvveti olmasaydı yolda tutunamazlardı. Kısacası sürtünme kuvvetinin gerekliliği olaylara, durumlara göre tartışılabilir.

Sürtünme kuvveti nelere bağlıdır

Sürtünme kuvveti hangi özelliklere bağlı olarak değişir ?

- Cismin ağırlığı arttıkça sürtünme kuvveti artar. Bunu sürtünme kuvveti formülünden de anlayabilirsiniz.

- Yüzeyin pürüzlülüğü arttıkça sürtünme kuvveti de yükselir. Pürüzlülüğü az olan yüzeylerin sürtünme kuvveti daha düşüktür.

19:07:00