SÜRTÜNME KUVVETİ


Sıranızın üzerine bir tekere ve ya tekere benzer birşey koyun onu parmağınızla bir itme kuvveti uygulayınız. Teker, uyguladığınız itme kuvvetine bağlı olarak belli bir mesafe boyunca hareket edecek ve bir süre sonra yavaşlayarak duracaktır. Sizce, tekeri hangi kuvvet durdurmuştur? Teker aynı kuvvetle buz üzerinde itseydiniz para yine aynı noktada mı dururdu?

Hareket eden bir cisim kuvvetler etkisiyle yavaşlar ya da durabilir. Cisimlerin hareketini azaltan bu kuvvetlerden biri, cisimleri her zaman Dünya’nın merkezine çeken yer çekimi, diğeri de sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvveti birbirine temas eden iki madddenin harekete karşı gösterdiği dirençten doğan kuvvettir.Yandaki uçağın kinetik enerjisi, sürtünme sonucunda ısı enerjisine dönüşmüştür.



Bir bisiklet kullandığımızı düşünelim. Bu bisikleti durdurmak istediğimizde yandaki flekilde görüldüğü gibi direksiyon kolundaki bir çeşit kaldıraç olan fren kolunu sıkarız. Bunun sonucunda tekerlek her iki yandaki fren lastiklerine sürtünür. Bisiklet önce yavaşlar, sonra da durur. Arabalarda da yavaşlamak ya da durmak için bisikletlerde olduğu gibi sürtünmeden yararlanılır.
Tekerlek, bisikletlerde fren lastiğine, arabalarda ise fren balatasına sürtünerek sürtünme kuvveti denilen bir kuvvetin oluşmasına sebep olur.
Bundan 200 bin yıl önce insanoğlu doğayı anlamakla kalmamış onu kontrol etmeye başlamışltır. Tahtaları ve çakmak taşlarını birbirine sürterek ateşi yakmış, buzun kayganlığından yararlanarak kızaklarla seyahat etmişlerdi. Günümüzden 4000 yıl kadar önce ise cisimleri yağlamayı akıl ederek sürtünmeyi azaltmaya çalışmışlardı.

Peki, sürtünme kuvveti, hareketi her zaman engeller mi? Bir atlet düşünün. Atlet, koşuya daha hızlı başlayabilmek için bir hızlanma bloğu kullanır. Yürüdüğümüzde ya da koştuğumuzda ayaklarımızla yer arasında bir sürtünme kuvveti oluşur. Oluşan bu sürtünme kuvveti bizim ileri doğru hareket etmemizi sağlar.
Hiç buzda yürüdünüz mü ya da eliniz yağlıyken bir kavanoz kapağını açmaya çalıştınız mı? Günlük hayatımızdaki birçok hareketin sürtünme kuvveti sayesinde gerçekleştiğini fark ettiniz mi?

Avuç içlerinizi birbirine hızla sürttüğünüzde hissettiğiniz sıcaklık, bu sorunun cevabıyla ilgilidir. Sürtünen herşey ısı enerjisi üretir. Bunun yanında ses ve ışık enerjilerine de dönüşebilir. Dönüşen bu enerjiler sürtünme kuvvetinin büyüklüğüne göre az veya çok hissedilir.
Sarkaç potansiyel enerjinin kinetik enerjiye, kinetik enerjinin de potansiyel enerjiye karşılıklı olarak dönüşmesi sayesinde sallanır. Ancak bu durum sonsuza kadar devam etmez. Daha önce enerjinin yok olmayacağını öğrenmiştik. Peki, öyleyse;

Sarkaç bir müddet sonra neden durur?

Hareketin devam etmesi için sarkacıı neden itmek zorunda kalırız?



Belli bir yükseklikten bıraktığımız top, yerden zıpladıktan sonra neden her seferinde aynı yüksekliğe çıkmaz?

Çünkü top her düşüş ve sıçrayışta hem yer hem de hava ile sürtünmekte ve enerji kaybetmektedir. Bir başka deyişle yerin ve havanın sürtünme kuvveti topun hızını kesmektedir. Yapılan hassas ölçümler topun, havanın ve yerin sürtünme kuvveti sebebiyle ısındığını göstermiştir. Topun her defasında aynı yüksekliğe sıçramamasının sebebi enerjinin azalması değil, enerji dönüşümüdür.


Farklı zeminlerin araçların kinetik enerjisindeki azalmaya etkisini araştırmak istiyoruz. Bunun için bir oyuncak arabayı farklı zeminlere aynı hızla göndermemiz gerekiyor. Bunu 19. Etkinlikten görerek keşfedelim.
Bir enerji, kullanıldığında bir ya da daha fazla biçime dönüşebilir. Bu dönüşümde başlangıçtaki toplam enerji miktarı ile dönüşümden sonraki toplam enerji miktarı birbirine daima eşittir. Bununla birlikte, enerji bir biçimden başka bir biçime dönüşürken bu enerjinin bir kısmı da sürtünme nedeniyle ısı, ışık ve ses enerjilerine dönüşür.




Su da cisimlerin hareketini zorlaştırıcı bir sürtünme kuvvetine sebep olur. Bunu azaltmak için gemilerin ön kısımları “V” şeklinde tasarlanır.

Ayağımız ile yer arasındaki sürtünme sayesinde rahatça yürüyebilmekte, ağaçlara tırmanabilmekte ve engebeleri aşabilmekteyiz. Ulaşım araçlarıyla güvenli bir şekilde yolculuk yapmamız da sürtünme sayesinde gerçekleşmektedir. Tekerleklerin yolu kavraması, frene basıldığında arabanın durması da sürtünmenin faydaları arasındadır. Çevremizi dikkatle incelersek her yerde sürtünmenin etkisini görebiliriz. Yolcu veya yük taşımak için kullanılan bütün araçlar (hava, kara ve deniz taşıtları) amaca uygun gövde tasarımıyla üretilir.
ÖZET

Bir enerji, kullanıldığında bir ya da daha fazla biçime dönüşebilir. Bu dönüşümde başlangıçtaki toplam enerji miktarı ile dönüşümden sonraki toplam enerji miktarı birbirine daima eşittir. Bununla birlikte, enerji bir biçimden başka bir biçime dönüşürken bu enerjinin bir kısmı da sürtünme nedeniyle ısı, ışık ve ses enerjilerine dönüşür.