Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat

Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme Formülü Ne Anlama Gelir?

Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme Formülü Ne Anlama Gelir?
6 dakika
26,471
Evrim Ağacı Akademi: Genel Fizik: Klasik Mekanik (Newton Fiziği) Yazı Dizisi

Bu yazı, Genel Fizik: Klasik Mekanik (Newton Fiziği) yazı dizisinin 11. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Skaler ve Vektörel Büyüklük Nedir? Boyut Analizi Nasıl Yapılır?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
Tüm Reklamları Kapat

Sürtünme kuvveti, cismin hareket karşı olan direncidir. Genel fizikteki sürtünmeyi, iki katı yüzeyin birbirine göre olan hareketi sırasında ortaya çıkan direnç olarak kullanacağız. Fakat sürtünme kuvveti sadece katı cisimler arasında olmaz, birbirleri arasında kayan cisimlerde ve akışkan katmanları arasında da gerçekleşir.

Her ne kadar lise konu anlatımlarda problemi kolaylaştırmak için ihmal edilen unsur olarak akıllarda yer etmiş olsa da, sürtünme gündelik hayatta tecrübe ettiğimiz birçok olayın temelinde yer alır. Örneğin sürtünme kuvveti olmadan ayakta duramaz ya da koşamayız. Araçlar hareket edemez, çünkü hareket için tekerlerin yola sürtünüp onu itebilmesi gerekir. Birçok hareket, sürtünmenin varlığını mutlak kılar. Yani sürtünme, ekstra bir durum değil, doğal olarak var olan ve varlığı etrafımızdakileri açıklamamız için gerekli olan bir kuvvettir.

Sürtünme Kuvveti Çeşitleri

Sürtünme çeşitli türlere ayrılabilir, bunlar: kuru sürtünme, akışkan sürtünme, kayganlaştırılmış sürtünme, yüzey sürtünmesi ve iç sürtünmedir.

Tüm Reklamları Kapat

Kuru Sürtünme

Kuru sürtünme (İng: "dry friction"), birbirine temas eden iki katı cismin, birbirlerine göre olan hareketi sırasındaki dirençtir. Bu yazının konusu olan sürtünme biçimi, kuru sürtünmedir ve iki parçaya ayrılır: Statik sürtünme ve kinetik sürtünme. Bu sürtünmeye neden olan, en kaba düzeyde, yüzeylerin pürüzlülüğüdür.

Akışkan Sürtünme

Akışkan sürtünme (İng: "fluid friction"), viskoz akışkan katmanlarının, birbirlerine göre olan hareketi sırasındaki dirençtir. Her ne kadar sürtünme deyince akla ilk gelen kuru sürtünme olsa da akışkan sürtünmeyi gündelik hayatta sıkça tecrübe ederiz. Örneğin bal, yüksek viskoziteye (akmazlığa) sahiptir. Bunun nedeni içteki sürtünmenin fazla olmasıdır. Viskozite kavramı da buradan gelir.

Kayganlaştırıcı Sürtünme

Kayganlaştırılmış sürtünme (İng: "lubritaced friction"), aslında akışkan sürtünmesiyle ilgilidir. Bu durumda bir akışkan, iki katı yüzey arasına girerek kayganlaştırıcı görevi görür. Böylelikle iki katı cisim, normal duruma göre daha az kuvvet gereksinimiyle hareket eder. Oldukça basit gibi görünen bu durumun fiziği aslında bir o kadar da detay içerir. Örneğin çeşitli senaryolarda kayganlaştırıcı akışkanın nasıl hareket ettiği bambaşka bir konudur. İlginç bir şekilde bazı durumlarda cisim ileri giderken, akışkan geri gitmektedir!

Yüzey Sürtünmesi

Yüzey sürtünmesi (İng: "skin friction"), bir akışkanın içerisinde ilerleyen bir cisme uygulanan dirençtir. Akışkanların viskoziteleri nedeniyle ortaya çıkan bu sürtünme, laminar ve türbülent etkiler gibi akışkan olaylarıyla şekillenir. En kaba tabiriyle havada ilerleyen bir uçak, denizde ilerleyen bir gemi bu tipte bir sürtünmeye maruz kalır.

Tüm Reklamları Kapat

İç Sürtünme

İç sürtünme (İng: "internal friction"), bir cisim deforme olurken, onu oluşturran elementlerin hareketi sebebiyle ortaya çıkan dirençtir. Örneğin cismin şeklinde kalıcı değişikliğe neden olan plastik deformasyon ve cismin şeklinde geçici değişikliğe neden olan elastik deformasyon, bir iç sürtünme yaratır.

Bunlar haricinde tanımlanmış radyasyon sürtünmesi gibi çeşitli tanımlar da bulunur. Fakat bunlar şu an için konumuzun dışında ve odaklanacağımız nokta kuru sürtünme olacak.

Statik Sürtünme ve Kinetik Sürtünme

Genel fiziğin, yani mekaniğin en güzel yanı, sezgilerimize hitap etmesidir. Gündelik hayatta tecrübe ettiğimiz birçok olayla, mekanik yasalarını rahatlıkla ifade edebiliriz. Hiç kuşkusuz, biraz gözlerden uzak olsa da, sürtünme de bunlardan biridir. Kuru sürtünme olarak tanımladığımız olayı, statik sürtünme ve kinetik sürtünme olarak ikiye ayırırız. Neden böyle olduğunu anlamak için bir örnek verelim.

Bir kanepeyi, pürüzlü bir zemin üzerinde, örneğin bir halının üzerinde hareket ettirmeye çalıştığımızı düşünelim. Başlarda kuvvet uygulasak da kanepe hareket etmeyecektir. Onu yerinden oynatmak için ciddi anlamda bir kuvvet uygulamamız gerekir. Fakat sonra kanepe birden kayarak ilerler. Bunun nedeni, kanepeyi hareket ettirmek için gereken kuvvetin, kanepenin hareketini sürdürmek için gereken kuvvetten daha büyük olmasıdır.

Evrim Ağacı'ndan Mesaj

Biraz daha fizik dilinden konuşmak adına, kanepeyi F\bold{F} kuvvetiyle sağa doğru ittiğimizi düşünelim. Uyguladığımız bu F\bold{F} kuvveti kanepeyi hareket ettirmek için yetersiz olabilir. Bu durumda kanepenin hareketini önleyen sürtünme kuvvetine de f\bold{f} dersek, bu da sola doğru olacaktır. Bu durumda kuvvet sıfırdır (f=−F\bold{f}=-\bold{F}), dolayısıyla kanepe ivmelenmeyeceği için hareket edemez.

Kanepe bu kuvvet uygulandığı süre boyunca hareketsiz olduğundan, ona karşı duran sürtünme kuvvetine, statik sürtünme kuvveti denir (İngilizce'de "statik" kelimesinin, "hareketin yokluğu" şeklinde bir anlamı vardır). Eğer uyguladığımız kuvveti artırırsak, bir noktada kanepe bir anda hareket edecektir. Bu noktada statik sürtünme maksimum değerindedir ve bu noktadan sonra kuvvette bir düşüş yaşanır. Elbette kanepe artık ivmelenmiştir ve hareket etmektedir. Bu noktada kanepe hiç kuşkusuz hala bir sürtünme etkisi altındadır, statik sürtünme kuvvetinin maksimum değerinden düşük olan bu sürtünme kuvvetine de kinetik sürtünme denir (İngilizce'de kinetiğin "hareketle alakalı" şeklinde bir anlamı vardır).

Geleneksel bir tercih olarak statik sürtünme kuvveti fs\bold{f_s}, kinetik sürtünme kuvveti ise fk\bold{f_k} ile gösterilir.

Sürtünmenin Çeşitli Durumlardaki Rolü

Eğer F>fs\bold{F} > \bold{f_s} ise, ilgili doğrultu boyunca ivmeli bir hareket gerçekleşir. Çünkü bu noktada kuvvetler eşit değildir (dengelenmemiştir). Dolayısıyla net kuvvet sıfırdan farklıdır ve ivme vardır. Eğer F=fk\bold{F}=\bold{f_k} ise, sabit hızla bir hareket yapar. Eğer uygulanan F\bold{F} kuvveti tümden kaldırılırsa, hareket boyunca etki eden sürtünmeden dolayı cisim yavaşlayarak bir noktadan sonra durur. Yani sürtünme kuvveti harekete ters yönde olduğundan, yavaşlatıcı bir ivmeye neden olur.

Sürtünme Yasaları ve Sürtünme Formülleri

Statik sürtünme ve kinetik sürtünme ile ilgili durumları aşağıdaki maddeler ve formüller ile özetleyebiliriz.

Temas halinde olan iki cisim arasındaki statik sürtünme kuvveti, cisme uygulanan kuvvete zıt yönlüdür ve şununla sınırlıdır:

Tüm Reklamları Kapat

fs≤μsn\Large \bold{f_s} \le \mu_s\bold{n}

μsμ_s ile gösterilen birimsiz bir katsayıdır ve buna statik sürtünme katsayısı denir. n\bold{n} ise normal kuvvetin büyüklüğüdür. Buradaki eşitsizliğin manasını anlamak oldukça önemlidir. Eşitsizliğin sağ tarafındaki değerin, sol tarafa bir sınır oluşturduğunu görürüz. Yani soldaki değer, daima sağdakinden küçüktür. Eğer tanımımızı hatırlayacak olursak bu akla oldukça yatkındır. Bu durum, kanepeyi itmeye çalışırken uyguladığımız yetersiz kuvveti ifade eder. Onu hareket ettirmek için, eşitsizliğin sağ tarafındaki kadar kuvvet uygulamak gerekir, aksi takdirde kanepe hareket etmez. Dolayısıyla bu ifadenin bir eşitlik haline dönüştüğü durum, tam olarak kanepenin hareket ettiği, statik sürtünmenin maksimum olduğu andır.

Halihazırda hareket etmekte olan cisme etki eden kinetik sürtünme kuvveti, cismin hareketine zıt yöndedir ve şu şekilde tanımlanır:

Tüm Reklamları Kapat

fk=μkn\Large \bold{f_k} = \mu_k\bold{n}

Buradaki μkμ_k tıpkı bir önceki durumdaki gibi birimsiz, kinetik sürtünme katsayısıdır. Bu katsayıları pratik amaçlar için sabit kabul ederiz, fakat aslında sabit olmadıklarını bilmekte yarar var. Örneğin kinetik sürtünme katsayısı hızın değişmesiyle değişim gösterir.

Bu Makaleyi Alıntıla
Okundu Olarak İşaretle
Evrim Ağacı Akademi: Genel Fizik: Klasik Mekanik (Newton Fiziği) Yazı Dizisi

Bu yazı, Genel Fizik: Klasik Mekanik (Newton Fiziği) yazı dizisinin 11. yazısıdır. Bu yazı dizisini okumaya, serinin 1. yazısı olan "Skaler ve Vektörel Büyüklük Nedir? Boyut Analizi Nasıl Yapılır?" başlıklı makalemizden başlamanızı öneririz.

Yazı dizisi içindeki ilerleyişinizi kaydetmek için veya kayıt olun.

EA Akademi Hakkında Bilgi Al
43
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
Paylaş
Sonra Oku
Notlarım
Yazdır / PDF Olarak Kaydet
Bize Ulaş
Yukarı Zıpla

İçeriklerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!

Bu içeriğimizle ilgili bir sorunuz mu var? Buraya tıklayarak sorabilirsiniz.

İçerikle İlgili Sorular
Soru & Cevap Platformuna Git
Bu İçerik Size Ne Hissettirdi?
  • Tebrikler! 19
  • Merak Uyandırıcı! 8
  • Mmm... Çok sapyoseksüel! 6
  • Muhteşem! 5
  • İnanılmaz 5
  • Bilim Budur! 4
  • Umut Verici! 3
  • Grrr... *@$# 1
  • Güldürdü 0
  • Üzücü! 0
  • İğrenç! 0
  • Korkutucu! 0
Sıkça Sorulan Sorular

Sürtünme kuvveti sadece katı cisimler arasında olmaz, birbirleri arasında kayan cisimlerde ve akışkan katmanları arasında da gerçekleşir.

Birbirine temas eden iki katı cismin, birbirlerine göre olan hareketi sırasındaki dirençtir.

Viskoz akışkan katmanlarının, birbirlerine göre olan hareketi sırasındaki dirençtir.

Aslında akışkan sürtünmesiyle ilgilidir. Bu durumda bir akışkan, iki katı yüzey arasına girerek kayganlaştırıcı görevi görür. Böylelikle iki katı cisim, normal duruma göre daha az kuvvet gereksinimiyle hareket eder.

Bir akışkanın içerisinde ilerleyen bir cisme uygulanan dirençtir. Akışkanların viskoziteleri nedeniyle ortaya çıkan bu sürtünme, laminar ve türbülent etkiler gibi akışkan olaylarıyla şekillenir.

Tüm Reklamları Kapat

Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?

Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:

kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci

Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 30/05/2024 17:01:45 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/12842

İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.

Keşfet
Akış
İçerikler
Gündem
Neandertaller
Ornitoloji
Atmosfer
Meyve
Temel
Entropi
Kas
Yumurta
Enfeksiyon
Doğal Seçilim
Maskeler
Filogenetik
Çağ
Konuşma
Köpekbalığı
Eğilim
Toplumsal Cinsiyet
Hayvanlar Alemi
Sars Mers
Kilometre
Metabolizma
Canlılık Ve Cansızlık Arasındaki Farklar
Karbonhidrat
Fizyoloji
Sağlık
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
Sosyal
Yeniler
Daha Fazla İçerik Göster
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Yazı Geçmişi
Okuma Geçmişi
Notlarım
İlerleme Durumunu Güncelle
Okudum
Sonra Oku
Not Ekle
Kaldığım Yeri İşaretle
Göz Attım

Evrim Ağacı tarafından otomatik olarak takip edilen işlemleri istediğin zaman durdurabilirsin.
[Site ayalarına git...]

Filtrele
Listele
Bu yazıdaki hareketlerin
Devamını Göster
Filtrele
Listele
Tüm Okuma Geçmişin
Devamını Göster
0/10000
Bu Makaleyi Alıntıla
Evrim Ağacı Formatı
APA7
MLA9
Chicago
Ö. Kayalı, et al. Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme Formülü Ne Anlama Gelir?. (28 Kasım 2022). Alındığı Tarih: 30 Mayıs 2024. Alındığı Yer: https://evrimagaci.org/s/12842
Kayalı, Ö., Bakırcı, Ç. M. (2022, November 28). Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme Formülü Ne Anlama Gelir?. Evrim Ağacı. Retrieved May 30, 2024. from https://evrimagaci.org/s/12842
Ö. Kayalı, et al. “Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme Formülü Ne Anlama Gelir?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, 28 Nov. 2022, https://evrimagaci.org/s/12842.
Kayalı, Ögetay. Bakırcı, Çağrı Mert. “Sürtünme Kuvveti Nedir? Sürtünme Formülü Ne Anlama Gelir?.” Edited by Çağrı Mert Bakırcı. Evrim Ağacı, November 28, 2022. https://evrimagaci.org/s/12842.
ve seni takip ediyor

Göster

Şifremi unuttum Üyelik Aktivasyonu

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close