SÜRTÜNME KUVVETİ HAREKETİ NELER KOLAYLAŞTIRIR? Yolların, parkların, oyun alanlarının zeminleri, insanların ve araçların kolayca hareket edebilmesi için düz bir yüzey elde edebilecek malzemelerle kaplanmıştır. Görüldüğü gibi cisimlerin hareketleri, temas ettikleri yüzeylere göre farklılıklar gösterir. Cisimler; • Pürüzsüz yüzeylerde daha kolay, • Pürüzlü yüzeylerde ise daha zor hareket eder. • Bu durum, sürtünen yüzeylerin farklılığından kaynaklanır. Cisimler nerede hareket ederse etsin, hareketlerini engelleyen, zorlaştıran bir kuvvet vardır. Oyun oynarken kaçan top, bir süre hareket ettikten sonra başlangıçta yavaşlar; sonra da durur. Topun hareketini yavaşlatan ve durduran kuvvet ne olabilir? Sürtünen cisimler arasında ortaya çıkan ve cismin hareketini zorlaştıran kuvvete sürtünme kuvveti denir. Sürtünme kuvveti cisimlerin hareketine karşı koyan bir kuvvettir ve hareketi zorlaştırır. Yukarıdaki örneklerde kutunun hareketini zorlaştıran, bisikletin ve topun hareketini yavaşlatarak durduran kuvvet de sürtünme kuvvetidir. Cam, mermer, beton zemin gibi pürüzsüz yüzeylerde sürtünme oldukça azdır. Bu nedenle cisimler daha kolay hareket eder. Halı, kum, çakıl gibi pürüzlü yüzeylerde ise sürtünme fazladır. Bu durum cisimlerin hareketini zorlaştırır. Sürtünme yüzeylerinin farklılığı cisimlerin hareketini etkiler. Sürtünme temas eden yüzeyler arasında meydana gelir. Bu nedenle sürtünme temas gerektiren bir kuvvettir. Sürtünme kuvvetinin, yalnızca yüzeyin pürüzlü ya da pürüzsüz olmasıyla ilgili olduğunu mu düşünüyorsunuz? Aşağıdaki grafiği inceleyiniz. Bir kitabı sıranın üzerinde hareket ettirmek, birden fazla kitabı hareket ettirmekten daha kolaydır. Kütle arttıkça sürtünme kuvveti artar. Kütle azaldıkça sürtünme kuvveti azalır. Aşağıdaki soruları hep birlikte cevaplandıralım. Çocuğun hızlı bir şekilde kayması için kaydırağın yüzeyi nasıl olmalıdır? Az pürüzlü ve kaygan olmalıdır. Ayrıca kaydırağın eğiminin artması hızı da arttırır. Karda yürümekte olan çocuğun aniden düşmesinin nedeni nedir? Yerin çok kaygan olması veya bu kaymayı engelleyecek sürtünmeye sahip ayakkabı alt yüzeyinin olmamasıdır. Kaleci eldivenlerinin iç yüzeyi neden şekilde görüldüğü gibi (pürüzlü) olmalıdır? Bu soruyu da siz cevaplayın __________________________________________ Çocuğun kaya parçasını kolayca itmesi için zemin nasıl olmalıdır? Bu soruyu da siz cevaplayın _________________________________________ Yüzeylerin, cismin hareketine karşı uyguladığı sürtünme kuvvetini değiştirebilir miyiz? Aşağıdaki şemayı inceleyiniz. HAVA DİRENCİ: Bir dosya kağıdını belli bir yükseklikten aşağıya doğru bırakalım. Bu kağıdın yere düşme süresini ölçelim. Bu kez dosya kağıdını buruşturup aynı yükseklikten tekrar bırakalım. Buruşuk kağıdın yere düşme süresinin öncekinden farklı olduğunu görürüz. Kağıdın kütlesi değişmediği halde yere düşme süresi, dolayısıyla hızı neden değişti? Hava cisimlerin hareket etmesini engelleyebilir. Rüzgarlı havalarda, varlıkların hareket etmesi zorlaşır; insanların giysileri sağa sola savrulur. Bunun nedeni, havanın cisimlerin hareketine karşı gösterdiği dirençtir. Verdiğimiz örnekte kağıdın farklı sürelerde yere düşmesinin sebebi de hava direnci (sürtünmesi) dir. Bu durumu açıklayan en güzel örneklerden biri paraşütle atlama sporudur. Uçakların silindir şeklinde yapılmasının, kamyonların önüne rüzgarın etkisini azaltıcı levhaların konulmasının amacı, cisimlerin hareketine karşı havanın gösterdiği direnci azaltmaktır. SU DİRENCİ: Suyun içine büyükçe bir taş atıldığında veya su birikintisine basıldığında, sular etrafa saçılır. Bu durum suyun, içerisinde hareket eden cisimlerin hareketlerine karşı gösterdiği dirençten kaynaklanır. Hava gibi su da içerisinde hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştırır. İnsanların suya dalmasını, suyun içine atılan taşa benzetebiliriz. Biz suyun içine atladığımızda, su bizim hareketimizi engellediği için derinlere dalamayız. Bu amaçla; Vapur, gemi, kayık gibi taşıtların ön kısımlarıyla su içinde kalan kısımlarının sivri yapılmasının amacı, suyun direncini azaltmaktır. Havanın ve suyun, cisimlerin hareketine karşı gösterdiği direnç, temas kuvvetidir. Havanın ve suyun, cisimlerin hareketlerine karşı gösterdiği direnç birbirinden farklıdır. SÜRTÜNME GÜNLÜK YAŞANTIMIZI ETKİLER Mİ? Günlük yaşantımızda sürtünme kuvvetinin değişik etkileri vardır: • Bir yere tutunmadan yürüyebilmemizi ve hareket etmemizi sağlar. • Cisimlerin hareket etmeye başlaması için sürtünme gereklidir. • Sürtünme yüzeyler arasında ısınma yapar. • Yüzeylerin aşınmasına neden olur. • Bisikletin, otomobilin istenildiği anda durmasını sağlar. Sürtünme kuvvetinin bazı durumlarda az, bazı durumlarda çok olması gerekir. Hazırlayan:Zeynep ŞEN Kaynak:fenokulu.net