Sürtünme

Hava ve su direnci, cisimlerin hava veya su içinde hareket ederken karşılaştıkları sürtünme kuvvetidir. Hava direncinin oluşma sebepleri: Cismin havaya temas eden yüzeyinin büyüklüğü. Cismin şekli. Havanın yoğunluğu. Cismin hızı. Su direncinin oluşma sebepleri: Cismin suya temas eden yüzeyinin büyüklüğü. Sıvının yoğunluğu (cinsi). Cismin hızı. Hava direnci, cismin hareketini zorlaştırarak süratinin ve kinetik enerjisinin azalmasına neden olur.

Sürtünme kuvveti korunumsuz bir kuvvettir. Bunun sebebi, sürtünme kuvvetinin yaptığı işin kütlenin izlediği yola bağlı olması ve yola bağlı olarak sürtünme kuvvetinin yapacağı işin artmasıdır. Korunumlu kuvvetlere örnek olarak ise yer çekimi kuvveti ve yay kuvveti verilebilir.

Sürtünmeli ortamda yapılan iş, sürtünme kuvvetinin hareketi engelleyici etkisi nedeniyle azalır. Sürtünme kuvveti, cismin kinetik enerjisini azaltır ve bu enerjinin bir kısmı ısı enerjisine dönüşür. İş, kuvvet ile yolun çarpımına eşit olduğundan (W = F. Δx), sürtünme kuvveti yola paralel değilse işi yapan kuvvet, kuvvetin yola paralel olan bileşeni olur (W = Fx . Δx).

Sürtünmesiz sistemde kaymadan yuvarlanan cisim, dönme ve öteleme hareketi birlikte yaparak hareket eder. Kaymadan yuvarlanma için, tekerleğin merkezinin hızının, tekerleğin açısal hızı ve yarıçapının çarpımına eşit olması gerekir. Yuvarlanan bir cisim, bir eksen etrafında dönme kinetik enerjisi ve kütle merkezinin ötelenmesinden kaynaklanan kinetik enerji olmak üzere iki tip kinetik enerjiye sahiptir.

Gemileri karada yürütme uygulaması ile fen bilimleri dersinin "kuvvetin ölçülmesi ve sürtünme" ünitesi arasındaki benzerlik, sürtünme kuvvetinin azaltılmasına yönelik yapılan işlemlerdedir. Fatih Sultan Mehmet, İstanbul'u fethederken gemileri karadan yürütürken, kütüklerin yağlanmasını sağlayarak gemilerin hareketini kolaylaştırmıştır. Bu, sürtünme kuvvetini azaltma yöntemine benzer bir uygulamadır. Ayrıca, fen bilimleri dersinde öğrencilerin sürtünme kuvvetinin günlük yaşamdaki etkilerini gözlemlemeleri ve bu kuvvetin artırılması veya azaltılması için fikirler üretmeleri amaçlanmaktadır.

AFC iki farklı bağlamda kullanılabilir: 1. Anti-Friction Coating (AFC), yüzeyler üzerinde sürtünmeyi azaltan ve kayganlık sağlayan bir kaplama teknolojisidir. 2. Arsenal Fan Token (AFC), Arsenal Futbol Kulübü'nün resmi taraftar tokenidir.

Sürtünme ile elektriklenmede sadece negatif (–) yükler hareket eder. İki cisim birbirine sürtüldüğünde, bir cisimdeki negatif yükler diğerine geçebilir. Negatif yük alan cisim. Negatif yük veren cisim. Sürtünme ile elektriklenmede, cisimler arasında alınan ve verilen elektron yani (–) yük sayıları eşittir.

En iyi sürtünme kat sayısına sahip lastik hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, lastiklerin sürtünme kat sayısını etkileyen bazı faktörler şunlardır: Kauçuk bileşeni. Diş deseni. Hız endeksi. Lastik seçimi yaparken, kullanım koşulları ve kişisel tercihler göz önünde bulundurulmalıdır.

Yollar ve cisimler arasında oluşan sürtünme kuvvetlerinin büyükten küçüğe doğru sıralaması ve nedenleri şu şekildedir: 1. Toprak > Asfalt > Beton > Tahta > Cam. Toprak: Pürüzlü yapısı nedeniyle sürtünme kuvveti fazladır. Asfalt: Daha az pürüzlü olduğundan sürtünme kuvveti azdır. Beton: Pürüzsüz bir yüzeye sahip olduğu için sürtünme kuvveti düşüktür. Tahta: Pürüzsüz yüzeylerde sürtünme kuvveti daha azdır. Cam: En az pürüzlü yüzeylerden biri olduğu için sürtünme kuvveti çok azdır. Sürtünme kuvveti, yüzeylerin pürüzlülüğü ve cismin ağırlığına bağlı olarak değişir.

Kızak yağı, makine ve aletlerin kızak sistemlerinin yağlanması ve korunması için kullanılır. Başlıca işlevleri şunlardır: Sürtünmeyi azaltma. Aşınmayı önleme. Yüksek sıcaklığa dayanıklılık. Oksidasyonu önleme. Uzun ömür. Kızak yağı, torna tezgahları, taşlama tezgahları, kesme tezgahları ve freze tezgahları gibi endüstriyel metal işleme makine ve aletlerinde kullanılır.

Sürtünmeye bağlı olarak cisimlerin hareketinde şu değişiklikler olur: Cisimlerin enerji kaybetmesi. Cisimlerin yavaşlaması veya durması. Cisimlerin aşınması. Hareket zorluğunun artması. Araçların hızının yavaşlaması. Araçların motorlarının güç kaybı. Sürtünmenin faydalı olduğu durumlar da vardır; örneğin, araçların fren sistemlerinin çalışması için sürtünme gereklidir.

Üst üste duran cisimlerin hareketi, uygulanan kuvvete ve cisimlerin arasındaki sürtünme durumuna bağlı olarak değişir: Kuvvet alttaki cisme etki ediyorsa: Alttaki cisim hareket eder, üstteki cisim ise alttaki cismin hareketiyle birlikte kaymadan hareket eder. Kuvvet üstteki cisme etki ediyorsa: Üstteki cisim hareket eder, alttaki cisim ise üstteki cismin hareketiyle birlikte kaymadan hareket eder. Eğer cisimler arasında sürtünme varsa, sürtünme kuvveti, kuvvet uygulanmayan cismi hareket ettirir. Bu tür soruların çözümü için Newton'un hareket yasaları ve sürtünme kuvveti kavramları kullanılır.

H2 rulmanının ne işe yaradığı hakkında bilgi bulunamadı. Ancak, rulmanların genel olarak ne işe yaradığı hakkında bilgi verilebilir. Rulmanlar, dönen veya hareket eden parçalar arasında sürtünmeyi azaltarak daha verimli bir hareket sağlar. Bu sayede: Enerji tasarrufu sağlanır. Parçaların aşınması minimize edilir. Sistemin performansı artar. Rulmanlar, sanayi makinelerinden otomobillere, ev aletlerinden uçak motorlarına kadar birçok alanda kullanılır.

Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş, şu formülle bulunur: W = F¶ ∙ Δx¶. W: Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş. F¶: Sürtünme kuvveti. Δx¶: Yer değiştirme. Sürtünme kuvveti, hareket yönüne zıt yönde olduğundan, yaptığı iş negatif olup, sürtünmeden kaynaklı ısıya dönüşen enerjiye eşittir.

Sürtünme kuvveti, temas halinde olan iki cismin veya yüzeyin birbiri üzerinden kaymasını engelleyen bir kuvvettir. Sürtünmenin hareket yönüne etkisi şu şekildedir: Genellikle hareket yönüne zıttır. Bazı durumlarda hareket yönüyle aynı yönde olabilir.

Toplam basınç kaybı, boru hatlarındaki basınç kaybının viskoz etkilerin sebep olduğu sürtünmeden dolayı meydana gelen sürekli kayıpların ve farklı boru ve tesisat elemanlarının sebep olduğu direncin meydana getirdiği yerel kayıpların toplamıdır. Toplam basınç kaybı, ΔP = ∑R.L + Z ifadesi ile bulunabilir. Bu ifadedeki semboller ve anlamları şu şekildedir: ΔP; basınç kaybı (Pa); sürtünmeye ve dinamik kayıplara bağlı 1 ve 2 noktaları arasındaki toplam basınç. R; sürtünme katsayısı. L; boru boyu. Z; yerel basınç kaybı.

Zincir takmak sürtünme kuvvetini artırır. Örneğin, kışın buzlu yollarda araç tekerlerinin kaymaması için yollara tuzla beraber kum dökülür ve araç lastiklerine zincir takılır.

Sürtünme kuvvetinin yönü, cisimlerin hareketine her zaman zıt yöndedir. Cisimlerin birbirine göre durumlarına göre sürtünme kuvveti iki ana kategoriye ayrılır: 1. Statik sürtünme: Cisimler birbirine göre hareket etmediğinde oluşan kuvvettir. 2. Kinetik (dinamik) sürtünme: Cisimler birbirine göre hareket ettiğinde oluşan kuvvettir. Statik sürtünme kuvveti, uygulanan kuvvete zıt yönlüdür ve şu eşitsizlikle ifade edilir: `Fs ≤ μsN`. Kinetik sürtünme kuvveti ise şu şekilde tanımlanır: `Fk = μkN`.

Bisiklet ve kamyonet çarpışması sırasında aşağıdaki kuvvetler etki eder: 1. Sürtünme Kuvveti: İki yüzeyin birbirine sürtünmesi sonucu ortaya çıkar ve nesnelerin yavaşlamasına veya durmasına neden olabilir. 2. Elastik Deformasyon Kuvveti: Nesnelerin bükülmesine veya esnemesine neden olan kuvvettir. 3. İtki (Impuls): Çarpışma sonucu nesnelerin hareketini değiştirmesine neden olan kuvvettir. 4. Momentum: Bir nesnenin kütlesinin ve hızının çarpımıdır ve çarpışmadan önceki toplam momentum, çarpışmadan sonraki toplam momentuma eşittir. 5. Kinetik Enerji: Hareketten dolayı oluşan enerjidir ve çarpışmada termal enerji veya ses dalgaları gibi diğer enerji biçimlerine dönüşür.

Lubrikasyon, bir yüzeyin kayganlaştırılması veya sürtünmenin azaltılması amacıyla uygulanan bir işlemdir. Lubrikasyon yöntemleri: Vajinal lubrikasyon. Tıbbi muayeneler ve cerrahi işlemler. Diş sağlığı.