5.Sınıf Sürtünme Kuvveti Konu Özeti

SÜRTÜNME KUVVETİ

Tekerlek, sürtünme kuvvetini azaltır. Bu nedenle tekerlekli cisimler daha kolay hareket eder.

Yüzey ile cisim arasında, cismin hareketini zorlaştıran veya engelleyen bu kuvvete sürtünme kuvveti denir.

Cisimlerin pürüzlü yüzeylerde zor, pürüzsüz yüzeylerde kolay hareket etmesinin sebebi, yüzeylerin pürüzlülüğüne göre sürtünme kuvvetinin değişmesidir.

Çeşitli zeminler, cisimlerin hareketini kolaylaştırır ya da zorlaştırır. Örneğin; cam, buz ve fayans yüzeylerde cisimler daha kolay hareket ederken halı veya toprak zeminde daha zor hareket eder. Cisimleri hareket ettirebilmek için sürtünme kuvvetinden daha büyük bir kuvvet uygulamak gerekir.

Cisimleri durdurabilmek için sürtünme kuvveti gereklidir.

Sürtünme kuvveti daima zıt yönde meydana gelir.Cisimleri hareket ettirebilmek için sürtünme kuvvetini yenmek gerekir. Hareketsiz ağır bir kutuya küçük bir kuvvet uyguladığımızda hareket ettiremeyiz. Uyguladığımız kuvveti arttırdığımızda kutu hareket eder.

Cismin ağırlığı arttıkça sürtünme kuvveti de artar.

Sürtünme kuvveti, cisimleri birbiriyle temas etmesinden dolayı oluştuğu için “temas gerektiren” bir kuvvettir. Çünkü cismin hareketi sırasında cisim ile yüzey temas halindedir.

1. HAVA DİRENCİ

Hava ortamında hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştıran kuvvete hava direnci denir.

Hava direnci bir sürtünme kuvvetidir. Hava direnci cisimlerin hareketiyle zıt yönlüdür. Bundan dolayı hava direnci cisimleri yavaşlatır. Hava direncinin varlığını hareket hâlindeki otomobildeyken anlayabiliriz. Otomobilin camı açıkken hava yüzümüze çarpar.

Hız arttıkça hava direnci de artar. Bu nedenle bayrakların kumaşları dayanıklı malzemeden yapılır. Havada hareket eden araçlardan bazıları hava direncini artıracak ya da azaltacak şekilde tasarlanır.

Örneğin uçak ve paraşüt gibi araçlar tasarlanırken hava direnci göz önünde bulundurulur. Paraşütler hava direncini artıracak şekilde düzenlenir. Otomobil ve uçaklar hava direncini azaltacak şekilde düzenlenir. Hava direncini azaltmak için uçakların burun kısımları sivri yapılır.

Sürat motorlarının tasarımında hem hava hem de su direnci göz önünde bulundurulur.

Bir kumaş parçasını yüksekten bıraktığımızda yavaşça yere düşer. Kumaşı düğümleyip yukarıdan bıraktığımızda daha hızlı düşer. Kumaş açık durumdayken havadaki sürtünme kuvvetinden daha çok etkilenir.

Hava direnci yağmur, dolu vb taneciklerin hızlarına etki ederek bu taneciklerin sabit hızda yeryüzüne düşmesini sağlar. Eğer hava direnci olmasaydı yağmur damlaları sürekli hızlanırlar ve yere merminin hızıyla ulaşırlardı Havasız (sürtünmesiz) bir ortamda aynı yükseklikten harekete geçen paraşüt ve demir bilye aynı anda yere düşer. Çünkü havasız ortamda cisimlerin hareketlerini zorlaştıran hava direnci oluşmaz.

Kuşların vücut yapıları havada daha rahat hareket etmelerini sağlar. Kuşlar bu yapıları sayesinde hava direncinden fazla etkilenmezler. Göçmen kuşlar uzun uçuşlarında V şeklinde uçarlar.

Böylece hava direncinden daha az etkilenirler. Hava direncinden fazla etkilenen öndeki kuşlara yorulunca arkaya geçer. Yerine gerideki kuşlar gelir. Böylece uzun süre uçabilirler.

2. SU DİRENCİ

Su içerisinde hareket eden cisimlerin hareketini engellemeye çalışan sürtünme kuvvetine su direnci denir. Su direnci de hava direnci gibi cismin hareketine zıt yönde etki eder.

Su direnci de temas gerektiren kuvvetlerdendir. Bir cismin sudaki hızı arttıkça su direnci de artar. Vücut şekilleri ve üzerlerindeki kaygan pullar balıkların su direncinden az etkilenmelerini sağlayarak sudaki hareketlerini kolaylaştırır. Su direnci olmasaydı balıklar suda yüzemezdi.

Deniz altılar su direncinden daha az etkilenecek şekilde yapılırlar. Gemiler yapılırken hem hava hem de su direnci göz önüne alınır.

İnsanların suya dalmasını, suyun içine atılan taşa benzetebiliriz. Biz suyun içine atladığımızda, su bizim hareketimizi engellediği için derinlere dalamayız. Bu amaçla; suya atlarken ellerimizi önde birleştirip dik olarak atlarız. Bu durumda suyun vücudumuzun hareketine karşı direnci azalır ve kişi daha derinlere dalabilir.

Su direnci hava direncinden daha fazladır.

Örneğin; iki metal parayı biri boş, diğeri su dolu iki şişeye aynı anda attığımızda boş şişeye atılan para şişenin dibine daha çabuk ulaşır.

Buradan da anlıyoruz ki, su direnci hava direncinden daha fazladır.

SÜRTÜNME KUVVETİNİN HAYATIMIZDAKİ OLUMLU VE OLUMSUZ ETKİLERİ

Sürtünme kuvvetinin var olması bazen hayatımızı kolaylaştırır bazen de zorlaştırır.

Sürtünme kuvveti arttıkça cisimleri hareket ettirmek zorlaşır. Sürtünme kuvveti azaldığında hareket ettirmek kolaylaşır. Ama bu sefer de cisimleri durdurmamız zorlaşır.

Olumlu Etkileri:

 Sürtünme kuvveti olmasaydı hareket edemezdik ve duramazdık.

 Sürtünme kuvveti olmasaydı yazı yazamaz, araç kullanmaz, bisikletle hareket ettiğimizde duramazdık.

 Havada sürtünme kuvveti olmasaydı uçaklar, kuşlar uçamazlardı; paraşütle atlayan insanlar yere güvenle inemezlerdi.

 Sürtünme kuvveti sayesinde araçlar yokuşlarda bile durabilirler.

 Hava direnci yağmurun ve dolunun düşme hızını azaltmaktadır. Aksi taktirde yağmur ve dolu yeryüzüne daha hızlı iner, canlılara zarar verirdi.

 Hava direnci atmosfere giren meteorların yeryüzüne zarar vermesini de önler.

 Su direnci olmasaydı denizaltılar suyun içinde duramazdı.

Olumsuz Etkileri:

Sürtünmenin azalması ve artması hayatımızda birtakım zorluklara sebep olur.

Bunlardan bazıları şunlardır:

 Buzlu yollarda sürtünmenin azalması sonucu kayan araçlar kazalara sebep olur.

 Ağır cisimlerde sürtünme kuvvetinin fazla olmasından dolayı bu cisimleri hareket ettirmemiz çok zordur.

 Sürtünmeden dolayı bazı araçlarda dişliler zamanla aşınırlar.

 Sürtünmeden dolayı araçlar daha fazla yakıt tüketirler.

Sürtünmenin olumsuz etkilerini gidermek için çeşitli önlemler alınır.

Bunlardan bazıları şunlardır;

 Sürtünmeyi artırmak için tekerlere zincir takılması,

 Çeşitli dişli ve çarkların zamanla aşınmasını önlemek için yağlanması.

 Karlı yollarda arabaların tekerleklerine zincir takılır.

 Futbolcular çim zeminde koşarken kaymamak için çivili ayakkabılar giyerler.