Online Kolej
Kayıt Ol

11. Sınıf Fizik · Ünite 1

Harekete Karşı Duran Gizli Güç: Statik ve Kinetik Sürtünme

Cisimlerin hareketini engelleyen sürtünme kuvvetinin statik ve kinetik olmak üzere iki türünü inceleyecek, aralarındaki farkları günlük hayattan örneklerle keşfedeceğiz.

Kazanım FİZ.11.1.3 · 30 dk okuma

Sürtünme Kuvveti: Hareketi Kontrol Eden Gizli El

Ağır bir dolabı itmeye çalıştığınızı hayal edin. İlk başta ne kadar zorlarsanız zorlayın dolap yerinden kımıldamaz. Ancak hareket etmeye başladığı an, onu itmeye devam etmek sanki biraz daha kolaylaşır. İşte bu hepimizin yaşadığı günlük hayat deneyiminin arkasında mekaniğin en önemli kuvvetlerinden biri yatar: Sürtünme kuvveti!

Sürtünme kuvveti her zaman harekete ya da hareket etme eğilimine karşı koyan, temas halindeki yüzeyler arasında oluşan bir kuvvettir. Cisimlerin durma ve kayma durumlarına göre iki farklı isim alır: Statik ve Kinetik.

Statik Sürtünme Kuvveti (Duran Cisimler)

Bir cisme kuvvet uygulandığında cisim henüz hareket etmiyorsa, uygulanan kuvvete zıt yönde oluşan dirence 'statik sürtünme kuvveti' denir. Statik sürtünme son derece akıllıdır; siz ne kadar iterseniz, o da cisme uyguladığınız kuvvet kadar direnç gösterir. Ta ki kendi maksimum sınırına ulaşana kadar!

fs,max=μs⋅Nf_{s,max} = \mu_{s} \cdot N

Kinetik Sürtünme Kuvveti (Kayan Cisimler)

Dolap sonunda pes edip zeminde kaymaya başladığında, görev değişim vakti gelmiştir. Artık devreyi 'kinetik sürtünme kuvveti' devralır. Cisim yüzey üzerinde kayarak öteleme hareketi yaparken etki eden bu kuvvet, hızdan bağımsız olarak büyük ölçüde sabit kalır.

fk=μk⋅Nf_{k} = \mu_{k} \cdot N

Aynı yüzeyler için maksimum statik sürtünme her zaman kinetik sürtünmeden büyüktür. Bu nedenle, duran ağır bir cismi harekete geçirmek, hareket halindeki bir cismi aynı hızda itmeye devam etmekten her zaman daha çok efor gerektirir.

Kayarak ve Dönerek İlerleyen Cisimlerin Sürtünme Farkı

Peki ya araba tekerlekleri? Düz bir yolda kaymadan ilerleyen bir arabanın tekerleği dönerken, tekerleğin yere temas eden noktası anlık olarak yola göre hareketsizdir. Bu nedenle kaymadan dönerek öteleme hareketi yapan cisimlerde zemin ile tekerlek arasında 'statik sürtünme kuvveti' iş başındadır! Ancak karlı bir yolda frene sertçe bastınız, tekerlek kilitlendi ve araba yolda kaymaya başladıysa, işte o an araba ile yol arasında 'kinetik sürtünme kuvveti' devreye girmiş demektir.

Kısa Bir Özet ve Karşılaştırma

  • Benzerlik: Her ikisi de yüzeylerin cinsiyle ve zeminin gösterdiği tepki kuvveti (Normal kuvvet, N) ile doğrudan ilişkilidir.
  • Farklılık 1: Statik sürtünme duran cisimlere, kinetik sürtünme kayan cisimlere etki eder.
  • Farklılık 2: Kinetik sürtünme hareket süresince sabittir, ancak statik sürtünme uygulanan kuvvete göre sıfır ile maksimum değeri arasında sürekli değişkenlik gösterir.
auto_awesome

Harekete Karşı Duran Gizli Güç: Statik ve Kinetik Sürtünme: Alıştırma Soruları

  1. Soru 1

    1. Düz bir zeminde duran ağır bir koliyi itiyorsunuz ancak koli hareket etmiyor. Bu sırada koliye zemin tarafından hangi kuvvet uygulanmaktadır?

  2. Soru 2

    2. Aynı yüzey üzerindeki bir cisim için, maksimum statik sürtünme kuvveti ile kinetik sürtünme kuvveti arasındaki büyüklük ilişkisi nasıldır?

  3. Soru 3

    3. Yatay bir düzlemde duran bir sandığın yüzeyle arasındaki maksimum statik sürtünme kuvveti 40 N'dur. Bu sandığı yatay doğrultuda 25 N'luk bir kuvvetle itersek, sandığa etki eden sürtünme kuvveti kaç N olur?

  4. Soru 4

    4. Bir otomobil, ıslak ve buzlu olmayan bir asfalt yolda tekerlekleri hiç kaymadan, dönerek ilerlemektedir. Bu durumda otomobilin tekerlekleri ile asfalt arasında hangi tür sürtünme kuvveti etkilidir?

  5. Soru 5

    5. Durgun haldeki bir cisme yatayda düzgün olarak artan bir kuvvet uygulanıyor ve cisim bir süre sonra kaymaya başlıyor. Kuvvet artırılmaya devam edilirse, cisme etki eden sürtünme kuvvetinin zamana bağlı değişimi nasıl olur?

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Harekete Karşı Duran Gizli Güç: Statik ve Kinetik Sürtünme testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol