Statik Sürtünme Kuvveti Kinetik Sürtünmeden Neden Daha Büyüktür?

0

Statik ve kinetik sürtünme kuvveti arasındaki temel fark nedir? Neden statik sürtünme kuvveti, kinetik sürtünme kuvvetinden daha büyüktür, açıklaması.

Statik sürtünme kinetik sürtünmeden daha büyüktür, çünkü bir nesneyi hareketsiz durduğunda, o nesneyi sabit tutmaya çalışan daha fazla kuvvet vardır.

sürtünme kuvveti

Sürtünme Bilimi

“Sürtünme” kelimesine aşina olmayanlar için, bir sürtünme, bir nesnenin veya yüzeyin başka bir nesne veya yüzey üzerinde hareket ederken yaşadığı dirençtir. Sıvı katmanlarına ve kuru sürtünme, cilt sürtünmesi, iç sürtünme, sıvı sürtünme ve yağlanmış sürtünme gibi diğer maddelere uygulanan çeşitli sürtünme türleri vardır.

Sürtünmenin, harekete sayısız farklı şekillerde direndiği ve dengelediği düşünüldüğünde, dünyada kritik bir güçtür. Ayaklarımızla yer arasındaki sürtünme kuvvetleri sayesinde zeminde koşabilir ve hız kazanabiliriz. Benzer şekilde, otomobiller otoyolda giderken veya sıkı dönüşlerde kontrol altında kalmak için sürtünmeye güvenir. Sürtünmenin başlıca sonucu, ısı şeklinde enerji oluşumudur, çünkü iki yüzey arasındaki sürtünme kinetik enerjiyi ısıya aktarır. Bununla birlikte, sürtünme her zaman iyi değildir. Ayakkabılarınızın tabanında, mobilyalarınızın zemine bakan yüzeyi veya arabanızın tekerleklerinde aşınma ve yıpranmaya neden olabilir.

Bugün, kuru sürtünmeye uygulanan iki direnç çeşidine bakacağız – yüzeyleri temas halinde olan iki katı nesnenin hareketine karşı çıkan güç. Kanepenin yerini değiştirmek oda boyunca ittirilmesi, günlük yaşamımıza en sık uygulanan temel tip olan bir kuru sürtünme şeklidir.

Kinetik Sürtünme ve Statik Sürtünme

İki nesneyi birbirine doğru hareket ettirirken ortaya çıkan iki sürtünme türü statik sürtünme ve kinetik sürtünmedir. Statik sürtünme, sabit bir nesneyi yerinde tutan kuvvettir. Nesneye uygulanan kuvvet statik sürtünme kuvvetini aşana kadar yerinde kalacaktır. Yerçekimi kuvveti, hareketsiz veya hareket halinde olsun her zaman nesneye etki eder, bu nedenle kolaylık yaratması için bu tartışmadan çıkarılabilir.

statik sürtünme

Statik sürtünme

Statik sürtünmeyi tartışırken, mikroskobik seviyeye inmek önemlidir. Mikroskobik ölçeklerde her nesnenin yüzeyi pürüzlüdür ve pürüzlülük açısından birbirinden farklıdır. Yepyeni bir muşamba döşeme bile, mikroskop altında incelendiğinde, dağ sıraları ve vadilerle dolu yüzeyin topografik haritası gibi tepelere ve vadilere sahip olacaktır. Başka bir nesne – kendi pürüzlü yüzeyiyle – zeminle temas ettiğinde, bu yüzeyler birbirleriyle etkileşir ve iki yüzey arasındaki gerçek temas noktaları oluşur. Bir kutu zeminde “aynı hizada” oturuyor gibi görünse de, bu sadece görünen temas alanlarıdır; sadece gerçek temas alanları olarak adlandırılan mikroskobik düzensizliklerin etkileştiği belirli noktalara dokunulur.

Moleküler düzeyde, bu gerçek temas alanları muazzam miktarlarda basınç altındadır ve moleküller arası kuvvetler, moleküller arasında bir bağlanma şekline (soğuk kaynak) neden olur. Bu, harekete direnç gösteren statik sürtünmenin ana elemanlarından biri olan iki yüzey arasında yapışma oluşturur. Ancak, bu hikayenin tamamı değildir… yüzeydeki boşluklar da diğerinin yükseklikleri birbirine geçer; başka bir deyişle, bir topografik haritanın dağları diğerinin vadilerine düşebilir. Bu, statik sürtünmeye de katkıda bulunur, çünkü statik sürtünme eşiğinin üstesinden gelmeden önce yüzeyin bu alanlarının deforme olması veya uygulanan bir kuvvetle kaydırılması gerekir. Moleküller arası kuvvetler ile yüzey açıklıklarının birbirine kenetlenmesi arasında statik sürtünme önemli bir kuvveti temsil eder!

Kinetik sürtünme

Öte yandan kinetik sürtünme, statik sürtünme eşiğinin aşıldığı anda, yani bir nesnenin başka bir yüzeye karşı hareket etmeye başladığı anda ortaya çıkar. Moleküller arası bağlar kırıldığında ve yüzeylerin kıvrımları çözüldükten sonra, yüzeyler birbir üstünde kayabilir. Bu, tüm karşıt güçlerin kaldırıldığı anlamına gelmez, ancak azaltılır. Yüzeyler arasındaki bazı etkileşimler devam edecek, ancak sürekli hareket nedeniyle birbirleri içine “yerleşmek” için yeterli zamanları olmayacaktır. Benzer şekilde, sıkıştırmadan kaynaklanan iki yüzey arasındaki moleküller arası kuvvetler gelişmeyecektir.

Harekete karşı iki kuvvet ortadan kaldırıldığında, hareket daha serbest bir şekilde gerçekleşebilir, bu da kinetik sürtünme kuvvetinin statik sürtünme kuvvetinden daha az olduğu anlamına gelir. Pratik olarak, nesneyi hareket ettirmek için ilk etapta hareket ettirmek için gereken kadar kuvvet uygulamanız gerekmeyecektir. Bir nesneyi durdurarak ve statik sürtünmenin kendisini eski haline getirmesine izin vermek yerine başka bir nesnenin yüzeyi boyunca hareket halinde tutarak, hareketi tamamlamak için gereken toplam enerji harcamasını azaltırsınız.


Bir Yorum Yazmak İster misiniz?