Sürtünme Kuvveti
( sürtünme nedir – sürtünmenin olumlu ve olumsuz yönleri – sürtünme kuvvetinin olumlu ve olumsuz etkileri )
Sürtünme nedir?
 
Burada:
µ= Sürtünme katsayısı
F= Cisme uygulanan kuvvet (Hareket Yönü)
N=Tepki Kuvveti
Fm=Sürtünme Kuvveti
Birbirine bağlı olan iki nesnenin aralarında oluşturdukları harekete karşı koyan kuvvete sürtünme kuvveti denir. Sürtünme genelde kuvvet ile aynı doğrultuda ve zıt yönlerde olur. Doğada sürtünme kuvvetine sık rastlanır Sürtünme olmayan bir ortam elde etmek imkânsıza yakın olmakla beraber uzay boşluğunda sürtünme olmayan bir ortam elde edilebilir.
Sürtünme Kuvveti Nelere Bağlıdır?
- İki yüzey arasındaki etki-tepki kuvveti: Bu, bir yüzeyin diğerine uyguladığı dik kuvvettir.
- Sürtünen yüzeylerin cinsi: Her yüzeyin sürtünmesi farklıdır. Bu yüzden sürtünme kuvvetinin hesaplanabilmesi için sürtünen yüzeylerin özgün bir özelliği olan sürtünme katsayısının bilinmesi gerekir.
Bir nesneyi yatay olarak hareket ettirmeye çalışırsak; önce zorlanırız sonra masa hareket ederken kolay bir şekilde onu sürükleyebiliriz. Yani hareketliyken sürtünme kuvvetinin durgunkenki şekline göre daha az olduğunu görürüz. Bu sonuçtan da sürtünmeyi kinetik sürtünme kuvveti ve statik sürtünme kuvveti olmak üzere ikiye ayırabiliriz.
Sürtünme kuvvet ile aynı doğrultuda ve zıt yönlerdedir. Eğer cisim duruyorsa, sürtünme ve kuvvet eşit veya kuvvet sürtünmeden daha azdır. Sürtünme kuvveti pürüzlük arttıkça artar. Eğer bir cismin üzerine tepki kuvveti ve yer çekimi kuvveti dışında kuvvet uygulanmıyorsa sürtünme yoktur.
Sürtünme yararlı mıdır zararlı mıdır?
Yürüyebilmemiz sürtünme kuvveti sayesinde gerçekleşmektedir. Sürtünme kuvveti olmasaydı arabaları durdurmak için frene basmak manasız olurdu çünkü hiçbir etkisi olmazdı. Cisimlerin daha kolay hareket edebilmesi için takılmış olan tekerlekler gereksiz olurdu.
Sürtünme kuvvetinin olumlu ve olumsuz yönleri şöyle sıralanabilir:
Sürtünme Kuvvetinin Olumlu Yönleri
- Yürümeyi kolaylaştırır.
- Sürtünme kuvveti sebebiyle yerine konan masa, sandalye gibi eşyalar yerlerinde kalırlar.
- Sporcular çıkıntılı ayakkabılar ile yere daha rahat basarlar.
- Dağ yamaçlarındaki kaya ve topraklar kaymazlar.
- Sürtünme kuvveti olmasaydı arabalar frene basıldığında duramazdı.
- Sürtünme sayesinde Araba, uçak, gemi ve trenin hızını yavaşlar.
- Yazı yazabilmek sürtünme kuvveti sayesinde olur. Yazılan yazının silinmesi de aynı şekilde sürtünme sayesinde oluyor.
Sürtünme Kuvvetinin Olumsuz Yönleri
- Hareketi zorlaştırır.
- Cisimleri aşındırır.
- Enerji kaybına neden olmaktadır. Örneğin arabaların motor güçlerinin neredeyse %20’si sürtünmeyle boşa harcanmaktadır.
- Cisimlerin ağırlığı büyük olunca sürtünmeden dolayı cisimleri hareket ettirebilmek için daha fazla enerji harcanır.
- Makina parçaları hareket ederken birbirine sürtünür ve bu sürtünmeden dolayı parçalar yıpranır.
- Metaller arasında oluşan sürtünme sonucu sert metal yumuşak metali aşındırır.
Sürtünme kuvvetini arttırmak ve azaltmak için uygulanması gerekenler:
1. Sürtünme kuvvetini arttırmak için: Sporcuların ayakkabılarının altına dişler yaptırılması
2. Sürtünme kuvvetini arttırmak için: Karda kaymaması için araç tekerlerine zincir takılması.
3. Sürtünme kuvvetini azaltmak için: Makinelerin ve kapı menteşelerinin yağlanması
4. Sürtünme kuvvetini azaltmak için: Düz ve pürüzsüz ayakkabıların kayakçılar tarafından tercih edilmesi.
5. Sürtünme kuvvetini azaltmak için: Millerin yataklanmasında çelik bilyeli rulmanlar kullanılması.
6. Sürtünme kuvvetini azaltmak için: Ağır eşyalar taşımak için eşyaların altlarına yağ sürülmesi veya silindir konulması.
Sürtünme Kuvveti Deneyi
Deney Malzemeleri:
- Ayakkabı Kutusu
- Kitap
- Maket Bıçağı
- Kalem
- Lastik
- Plastik Yüzey
- Tahta Yüzey
- Cetvel
Deneyin Yapılışı:
Kitap (2 Adet), Kalem (2 Adet)
• Kutunun üst kısmını sadece lastik girebilecek kadar delin.
• Lastiği bu delikten geçirin ve çıkmaması için arkasına kalem geçirin.
• Lastiğin diğer ucuna cetveli geçirin ve kutuyu önce tahta yüzeyde hareket ettirin. Bu sırada lastik gerilecektir. Kutu hareket ettiği anda lastikteki gerilmenin mesafesini cetvelle ölçün ve kalemle bu noktayı işaretleyin.
• Kutunun içine kitapları yerleştirin ve yukarıdaki işlemleri tekrarlayın. Bu kez cetvelde kaç santimetreyi işaretlediniz? Kutu dolduğunda uyguladığınız kuvvetle boşken uyguladığınız kuvveti karşılaştırın.
• Yukarıdaki 3. ve 4. maddelerdeki uygulamaları plastik yüzeyde tekrarlayın. Plastik yüzeyde, kutu boşken ve doluyken uyguladığınız kuvvetlerle tahta yüzeydeki kuvvetleri karşılaştırın.
Deney Sonucu:
I. düzenekte; üzerinde kitap olmayan kutuyu çekmek için daha az kuvvet gerektiği görülür. O hâlde cismin ağırlığı artarsa sürtünme kuvveti de artar.
II. düzenekte zemin plastik olduğunda cismi hareket ettirmek için daha fazla kuvvet gerektiği görülür. Bunun nedeni plastik yüzeyde sürtünme kuvvetinin tahta yüzeye göre daha fazla olmasıdır.
Bir yüzey üzerinde bulunan cisme etki eden sürtünme kuvveti yüzeyin cinsine bağlıdır. Yüzey ne kadar pürüzsüz ise sürtünme kuvveti o kadar az olur. Yüzey pürüzlü ise sürtünme kuvveti de büyük olur.
| 
