1. Ana Sayfa
  2. Eğitim
  3. Sürtünme Kuvveti Formülü

Sürtünme Kuvveti Formülü

Son güncelleme: 02.01.2011 17:10
BiR-DOST BiR-DOST foto
  • sürtünme kuvveti nedir - sürtünme kuvvetinin özellikleri - sürtünme kuvveti kanunu - cisimlerin hareketi - cisimerin sürtünmesinin günlük yaşamızdaki yeriSürtünme kuvvetleri basit ve genel kanunlarla tanımlanabilir.Bu sayede sürtünme kuvvetlerinin nedeni tam olarak bilinmeden birçok problem çözülebilir.

    Kütlesi m olan bir bloğu uzun ve yatay bir masa üzerinde Vo başlangıç hızı ile harekete geçirirsek bir süre sonra duracaktır. Bunun anlamı hareketi sırasında bloğun, hareket yönüne zıt yönde bir ortalama ivme a hissetmesidir. Eğer (eylemsiz bir koordinat sisteminde) herhangi bir cisim ivmeleniyorsa ,Newton'un ikinci kanunu kullanılarak harekete neden olan kuvvet tanımlanır. Öyleyse masa üzerinde kayan bloğun yavaşlamasının nedeni masa tarafından bloğa uygulanan ve ortalama değeri m.a olan sürtünme kuvvetidir.

    Bir cisim başka cisim üzerinde kayarak hareket ediyorsa,cisimlerin herbiri diğerine kayma yüzeyine paralel sürtünme kuvveti uygular.Herbir cisim üzerine uygulanan sürtünme kuvveti , o cismin diğerine göre göreli hareketine zıt yöndedir. İki cisim arasında göreli hareketin olmadığı durumlarda da yüzeyler arasında sürtünme kuvveti var olabilir.

    Birbirine göre hareketsiz yüzeyler arasındaki sürtünme kuvvetine 'statik sürtünme kuvveti' adı verilir. Hareketi başlatmak için gerekli kuvvetin en küçük değeri,statik sürtünme kuvvetinin en büyük değerine eşittir.



    Max. statik sürtünme kuvvetinin büyüklüğünün normal kuvvetin büyüklüğüne oranına söz konusu yüzeylerin 'statik sürtünme katsayısı' adı verilir. Statik sürtünme kuvvetini Fs ile ifade ederek aşağıdaki bağıntıyı yazabiliriz.

    Fs ≤ µs .N

    µs: Statik sürtünme katsayısı

    N : Normal kuvvetin büyüklüğü

    Kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğünün normal kuvvetin büyüklüğüne oranına 'kinetik sürtünme katsayısı' adı verilir.Kinetik sürtünme kuvvetini Fk ile ifade edersek ; Fk=µk.N eşitliği sağlanacaktır.Burada µk kinetik sürtünme katsayısıdır.



    Bir kütle diğeri üzerinde zıt yönde çekilirse sürtünme direncinin etkisiyle, binlerce soğuk kaynaklanmış noktanın bağları kopar ve kopan bağların yerine yeni kaynaklanmış noktalar oluşur.

    Sürtünmenin ayrıntıları (a)üstteki cisim alttaki cisim üzerinde sağa doğru kaymaktadır. Diyagram büyütülerek gösterilmiştir. (b) yüzeysel yapışma noktalarını gösterecek kadar büyütülmüş diyagram. Hareketin devam etmesi için uygulanan kuvvet bu yapışma noktalarını bozacak kadar büyük olmalıdır.



    Sürtünme katsayısı malzemenin doğasına,yüzeyin düzgünlüğüne, parlaklığına ve inceliğine, sıcaklığına ve kirliliğine bağlıdır. Örneğin;çok iyi temizlenmiş iki metal yüzeyi arasındaki sürtünme katsayısı vakumlanmış bir ortamda (hiç oksitlenme olmayacak kadar) büyür ve muazzam değerlere ulaşır, bunun sonucu yüzeyler birbirlerine sıkıca kaynaklanmış gibi olur. Bir miktar havanın ortama verilmesi ile oksitlenme başlar ve sürtünme katsayısı normal değerine yaklaşır.

    Biri diğeri üzerinde yuvarlanan iki kütle arasındaki sürtünme kuvveti kayma sonucu oluşan sürtünme kuvvetinden çok daha zayıftır ve bu gerçek tekerleğin kızak karşısındaki avantajının nedenidir. Mikroskobik düzeyde kayma ve sürtünmesinde yüzeyler arasındaki kaynaklanmış noktalar kırılırken yuvarlanma sürtünmesinde bu noktaların yüzeydeki kabuk içinde kalmaları sonucu sürtünme kuvvetinin değeri azalır.


    alıntı
#02.01.2011 17:10 0 0 0