Sürtünme

Katılarda hava direnci yoktur. Hava direnci, yalnızca hava ortamında hareket eden cisimlere etki eder. Hava direnci, cismin hareket doğrultusuna dik olan en büyük kesit alanı, şekli ve içinde bulunduğu akışkanın cinsine bağlı olarak değişir.

Kaymadan yuvarlanma, bir cismin (örneğin bir tekerlek) dönerek ilerlediği ve yere temas noktasının yere göre hızının sıfır olduğu bir hareket türüdür. Bu durumda, tekerleğin merkezinin hızı, tekerleğin açısal hızı ve yarıçapının çarpımına eşittir.

Salıncakta sallanırken düşmenin birkaç nedeni olabilir: Dengeyi kaybetme. Ani hareketler. Yüksek hız. Ayrıca, salıncakta ayakta sallanmak çok tehlikelidir. Salıncakta güvenlik kurallarına dikkat etmek önemlidir.

Doğru. Sürtünme kuvveti, hareket halindeki cisimleri durdurabilir. Sürtünme kuvveti, genellikle cismin hareket yönüne zıttır ve hareket eden cisimleri yavaşlatıp durdurabilir.

Kaydıraktan kayan çocuk, fen anlamında iş yapmış olmaz. İş, bir cisme kuvvet uygulayarak cismin yerini, uygulanan kuvvet doğrultusunda değiştirmek anlamına gelir. Ancak, kaydıraktan kayan çocuk sürtünme kuvvetine maruz kalır ve bu, onun bir iş yaptığı anlamına gelir.

Sürtünmenin azaltılmasına bazı örnekler: Yağlama: Makinelerde, motorlarda veya menteşelerde yağ veya gres kullanılarak sürtünme azaltılır. Tekerlek kullanımı: Tekerlekler, sürtünmeyi her zaman azaltır. Yüzeylerin pürüzsüz hale getirilmesi: Yüzeylerin düzleştirilmesi, zımparalama, parlatma veya kaplama gibi yöntemlerle pürüzlülük azaltılır. Aerodinamik tasarımlar: Araçlarda ve uçaklarda hava direncini azaltmak ve sürtünmeyi minimize etmek için aerodinamik tasarımlar kullanılır. Düşük sürtünmeli malzemeler: PTFE (Teflon), naylon veya UHMWPE gibi malzemeler tercih edilir.

"Rulme" kelimesinin ne anlama geldiğine dair bilgi bulunamadı. Ancak, "röle" ve "rulman" hakkında bilgi verilebilir. Röle, düşük bir güç sinyaliyle bir devrenin kontrol edilmesi veya birden fazla devrenin tek bir sinyal ile kontrol edilmesi gereken yerlerde kullanılır. Rölenin çalışma prensibi şu şekildedir: Rölenin giriş kısmı bobindir. Bu sayede, paletin kontakları konum değiştirir. Akım kesildiğinde, demir nüve elektromıknatıs özelliğini kaybeder ve kontaklar ilk konuma geri döner. Rulman, dönen parçalar arasında sürtünmeyi en aza indirerek ve yükleri daha etkili bir şekilde taşıyarak makinelerin verimli ve sorunsuz çalışmasını sağlar.

Cisimlerin hareketini durduran kuvvet, sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvveti, birbirine temas eden yüzeyler arasında harekete ya da zorlamaya karşı oluşan bir kuvvettir. Ayrıca, hareket halindeki bir cisme hareketinin zıt yönünde kuvvet uygulandığında da cisim durdurulur.

Yalıtkanlarda sürtünme ile yüklenme, iki cismin birbirine sürtünmesi sonucu elektron alışverişi ile gerçekleşir. Yüklenme süreci: Sürtünen yüzeylerden elektron veren cisim pozitif, elektron alan cisim ise negatif yükle yüklenir. Yüklenme esnasında sadece elektronlar hareket eder, protonlar hareket etmez. Örnekler: Ebonit çubuk yün kumaşa sürtüldüğünde ebonit çubuk negatif, yün kumaş ise pozitif yükle yüklenir. Cam çubuk ipek kumaşa sürtüldüğünde cam çubuk pozitif, ipek kumaş ise negatif yükle yüklenir. Yalıtkanlar, serbest elektronlara sahip olmadıkları için elektrik yükü onların üzerinde hareket edemez.

Triboloji, sürtünme, aşınma ve yağlama konularını inceleyen bilim ve teknoloji dalıdır. Terim, Yunanca "tribos" kelimesinden türetilmiştir ve "ovalama" veya "kaydırma" anlamına gelir. Triboloji, makine mühendisliği, malzeme bilimi, mekanik, yüzey kimyası ve yüzey fiziği gibi birçok disiplinle ilişkilidir. Bu bilim dalı, enerji tasarrufu, zararlı emisyonların azaltılması ve çevre kirliliğinin önlenmesi gibi alanlarda da çalışmalar yürütmektedir.

Yağın sürtünmeye etkisi şu şekilde özetlenebilir: Sürtünmeyi azaltır. Aşınmayı önler. Isı artışını düşürür. Korozyonu önler. Bu nedenlerle, doğru seçilmiş bir yağlama yağı, mekanik ekipmanların verimli ve uzun ömürlü çalışmasını sağlar.

Sürtünmeye bağlı dönme momenti, sürtünmeli çarklar gibi mekanizmalarda, çark yüzeyinde oluşan normal kuvvetin neden olduğu elastik ve plastik deformasyonlar sonucu ortaya çıkar. Dönme momenti (tork), bir cismin bir eksen etrafındaki dönme, bükülme veya burulma eğilimini dönme ekseni merkezine indirgeyerek ölçen fiziksel büyüklüktür. Sürtünmeye bağlı dönme momenti hakkında spesifik bir bilgi bulunamamıştır. Ancak, genel olarak dönme momenti ve sürtünme arasındaki ilişki, sürtünme kuvvetinin normal kuvvetle doğru orantılı olması ve aralarında sürtünme katsayısı olarak tanımlanan sabit bir oran bulunması ile açıklanabilir.

Sürtünmeli yüzeylerde etkili olan kuvvetler şunlardır: Sürtünme kuvveti. Statik sürtünme kuvveti. Kinetik sürtünme kuvveti. Sürtünme kuvvetinin ortaya çıkması için hareket gerekmez, ancak hareketin olduğu durumlardaki (kinetik) sürtünme kuvveti, hareketin olmadığı durumdan (statik) farklıdır. Ayrıca, sürtünmeli yüzeylerde momentumun korunumu da etkilidir.

Kinetik enerjide sürtünme kuvveti hesaplanırken aşağıdaki formül kullanılır: W = -f_k × d. Burada: W sürtünme kuvvetinin yaptığı işi, f_k kinetik sürtünme kuvvetini, d yer değiştirmeyi ifade eder. Kinetik sürtünme kuvveti, cismin hareketine zıt yöndedir ve f_k = μ_k × n formülüyle hesaplanır. Ayrıca, İş-Kinetik Enerji Teoremi de kullanılabilir: ΣW = K_s - K_i. Bu formülde: ΣW yapılan toplam işi, K_s son kinetik enerjiyi, K_i ilk kinetik enerjiyi ifade eder.

Sürtünmenin azaltılmasına ihtiyaç duyulmasının bazı nedenleri: Enerji tasarrufu: Sürtünmenin azaltılması, enerji kaybını azaltır ve mekanik sistemlerin verimliliğini artırır. Aşınma ve yıpranmanın önlenmesi: Sürtünme azaltıcı katkı maddeleri, yüzeyleri koruyarak makinelerin ve araçların daha uzun ömürlü olmasını sağlar. Performansın artırılması: Sporcular, daha hızlı ve uzun mesafeler kat edebilmek için sürtünmeyi azaltan ekipmanlar kullanır. Hareket kolaylığı: Günlük yaşamda, kapı menteşelerinin yağlanması veya tekerlek kullanılması gibi yöntemlerle sürtünmenin azaltılması, hareket etmeyi kolaylaştırır.

Triboloji, sürtünme, aşınma ve yağlama konularını inceleyen bilim dalı olduğu için önemlidir. Tribolojinin önemli olmasının bazı nedenleri: Enerji tasarrufu: Triboloji alanındaki gelişmeler, enerji verimliliğini artırarak küresel enerji kaynaklarının daha etkili kullanılmasını sağlar. Malzeme tasarrufu: Aşınma ve sürtünmenin azaltılması, malzeme israfını düşürür. Makinelerin ömrü: Tribolojik tasarımlar, makine elemanlarının kullanım ömrünü uzatır. Sürdürülebilirlik: Çevre dostu yağlama sistemlerinin geliştirilmesi ve zararlı emisyonların azaltılması gibi konularda katkı sağlar. Endüstri uygulamaları: Havacılık, otomotiv, tıp ve tekstil gibi birçok endüstri kolunda çeşitli uygulamalar bulur.

Yağlı ve kuru sürtünme çeşitleri şunlardır: Kuru sürtünme. Yağlı (sıvı) sürtünme. Diğer sürtünme çeşitleri: Sınır sürtünme. Yarı sıvı sürtünme. Gaz sürtünmesi. Karışık sürtünme.

Sürtünmeyi azaltmak için kullanılan yüzeyler şunlardır: Pürüzsüz yüzeyler. Kaygan kaplamalar. Aerodinamik tasarımlar. Rulmanlar ve makaralar. Ayrıca, sürtünmeyi azaltmak için yağlama, tekerlek kullanma ve yüzeylerin altına sürtünmeyi azaltan malzemeler ekleme gibi yöntemler de bulunmaktadır.

Kanallarda sürtünme kaybı hesabı için aşağıdaki adımlar izlenebilir: 1. Birim basınç kaybının belirlenmesi. Bu formülde: ∆P, uçlar arasındaki basınç farkını (Pa) ifade eder; l, kanal boyunu (m) temsil eder; R, birim basınç kaybını (Pa/m) belirtir; λ, kanal (boru) direnç katsayısını ifade eder; d, kanal çapını (m) gösterir; ρ, havanın yoğunluğunu (1,2 kg/m³) temsil eder; V ise hava hızını (m/s) belirtir. 2. Standart sürtünme diyagramlarının kullanımı. 3. Hesaplamaların yapılması. Kanal sisteminin bütün parçalarını gösteren bir taslak hazırlanır. Taslaktaki her kanal parçası numaralanır ve üzerine hava debisi yazılır. Birim sürtünme katsayısı seçilirken, fan çıkışındaki ve kanalların diğer kısımlarındaki hava hızlarının, tavsiye edilen hızlar mertebesinde kalmasına dikkat edilir. Her parçanın hava debisine göre ve seçilen birim sürtünme katsayısına göre, o parçanın kanal çapı ve hava hızı diyagramdan bulunarak taslaktaki kanal parçalarının üzerine yazılır. Eğer kanal sistemi yuvarlak kanallardan oluşuyorsa boyutlar belirlenir. Kanal sistemi boyutlandırıldıktan sonra her bir bölümdeki sürtünme ve dinamik basınç kayıpları hesaplanır. Bölümdeki kayıplar toplanarak gerekli fan basıncı bulunur. Sürtünme kaybı hesabı için çeşitli online hesaplama araçları da kullanılabilir, örneğin muhsoft.tr ve kilicaslan.nom.tr sitelerindeki hesap makineleri.

Evet, sürtünme kuvveti dönen cismi yavaşlatır. Sürtünme kuvveti, hareket eden cisimlerde cismin temas ettiği yüzey arasında oluşan, hareket yönüne zıt yönde bir kuvvettir.