🦘 Sürtünme Kuvveti Ile Ilgili Proje

3NE1. Sürtünme Kuvveti Kuvvet ile cisimleri hareket ettirir, hızlandırır ve ya yavaşlatırız. Bazı durumlarda ise kuvvet cisimlerin hareketini engeller veya zorlaştırır. Bu kuvvet, cismin kendi özelliğinden veya temas ettiği yüzeyin özelliğinden kaynaklanır. Pürüzlü olan yüzeyle cisimlerin hareket etmesini zorlaştırırken, az pürüzlü yüzeyler hareketi kolaylaştırır. Örneğin; buzlu bir zemindeaz pürüzlü kaymak kolayken, toprak bir zeminde pürüzlü kaymak çok daha zordur. Buzlu Yüzeyde Sürtünme Kuvveti Daha Azdır Cisimler ile temas ettikleri yüzey arasında oluşan, cismin hareketini zorlaştıran ya da engelleyen ve cismin hareket yönüne ters yönde etki edene kuvvete sürtünme kuvveti denir. Pürüzlü yüzeylerde hareket eden cisimler bir süre sonra durur. Bunun sebebi cisim ile yüzey arasındaki sürtünme kuvvetidir. Futbol sahasında hareket eden bir topun bir süre sonra yavaşlayarak durması, sallanan salıncağın bir süre sonra yavaşlayıp durması sürtünme kuvvetinin bir sonucudur. Sürtünme Kuvveti Cisimlerin Hareketini Engeller veya Zorlaştırır Toprak, halı gibi yüzeyler pürüzlü yüzeylerdir. Kağıt, buz gibi yüzeyler ise ilk bakışta pürüzsüz gibi görünür. Ancak bu yüzeylere mikroskop ya da büyüteç yardımıyla baktığımızda girinti ve çıkıntılar görürüz. Bu yüzden tamamen pürüzsüz bir yüzey yoktur. Bu tür yüzeyler için az pürüzlü yüzey ifadesini kullanırız. Pürüzlü Yüzeyler Az Pürüzlü Yüzeyler Pürüzlü Yüzey Az Pürüzlü Yüzey Ø Girinti ve çıkıntılar çok fazladır. Ø Hareketi zorlaştırır. Ø Bazı yüzeylerde girinti-çıkıntılar kolayca görülürken, bazı yüzeyler de uzaktan bakıldığında pürüzsüzmüş gibi görülür. Ø Girinti ve çıkıntılar daha azdır. Ø Hareketi kolaylaştırır. Ø Girinti ve çıkıntılar mikroskop yardımıyla görülebilir. Günlük hayatta sürtünme kuvveti, bazı durumlarda işimizi zorlaştırırken bazı durumlar da ise işimizi zorlaştırır. Bazı olayları gerçekleştirmek için sürtünme kuvvetine ihtiyaç duyarız. Örneğin araba ya da bisikletimizi durdurabilmek için sürtünme kuvvetine ihtiyaç duyarız. Araba ve bisiklette frene bastığımızda tekerlek ile fren pabuçları arasında oluşan sürtünme kuvveti sayesinde araba ve bisiklet yavaşlar ve durur. Sürtünme Kuvveti Hayatımızı Kolaylaştırır Kışın arabaların buzlu ve karlı yollarda kaymadan rahat hareket edebilmesini sağlayabilmek amacıyla lastiklere zincir takarız. Zincir sayesinde sürtünme kuvveti artar ve arabanın kayması önlenmiş olur. Sürtünme Kuvvetini Artırmak İçin Zincir Takılır Sürtünme kuvveti olmasaydı, yürüme, yazı yazma, cisimleri tutma gibi olayları gerçekleştiremezdik. Sürtünme Kuvveti Olmasaydı Günlük hayatta bazı durumlarda da sürtünme kuvvetini azaltmak için çeşitli yöntemler kullanırız. Örneğin, makinelerin çalışan parçalarının birbirine sürtünerek aşınmasını önlemek için bu parçaları yağlayarak sürtünme kuvvetini azaltırız. Sürtünme Kuvvetini Azaltmak İçin Makinalar Yağlanır Kayak, buz pateni ve kaykay gibi sporlar, az pürüzlü yüzeylerde yapılır. Ayrıca sporcular kaykay ve kayak takımlarına mum sürerler. Mum sürtünme kuvvetinin azaltılmasını sağlar. Sürtünme Kuvvetini-Azaltmak İçin Kayak ve Kaykay Takımlarına Mum Sürülür Kapı ve pencerelerimizin zamanla aşınarak çalışamaz hale gelmesi ve ses çıkarması, ayakkabılarımızın eskimesi, araba ve bisikletlerin lastik ve fren pabuçlarının zamanla aşınması da sürtünme kuvvetinin bir sonucudur. Sürtünme Kuvvetinin Zararları Hava Ortamında Sürtünme Kuvveti Havada hareket eden cisimlere hava tarafından uygulanan dirence hava direnci ya da hava sürtünmesi adı verilir. Havanın uyguladığı sürtünme kuvvetinin büyüklüğü havayla temas eden yüzeyin büyüklüğüne bağlıdır. Havayla temas eden yüzey büyüdükçe sürtünme kuvveti de artar. Bu durum da cisimlerin havada hareket etmesini engeller ve zorlaştırır. Paraşütlerin geniş olmasının nedeni, havayla temas eden yüzeyi arttırarak sürtünme kuvvetini arttırmak ve paraşütün yere daha yavaş inmesini sağlamaktır. Havanın Sürtünme Kuvveti Kuşlar, hızlı koşan çita gibi hayvanların da vücut şekilleri sürtünme kuvvetini azaltacak şekildedir. Buna benzer bazı hayvanların vücut yapıları model alınarak araba, uçak gibi taşıtlar da özel olarak sürtünme kuvvetini azaltacak şekilde tasarlanmıştır. Havanın Sürtünme Kuvvetinden Yararlanılan Durumlar Uzun mesafeli uçuşlarda uçakların 10 000 – 15 000 m yüksekten uçmalarının bir nedeni de yakıt tüketimini azaltmaktır. Uçaklarda yakıt tüketiminin yükseklerde azalmasının nedeni; yükseklere çıkıldıkça gazhava yoğunluğunun azalmasından dolayı sürtünme kuvvetinin azalmasıdır. Sürtünme kuvveti azaldığından uçakların hareketini zorlaştıran etki de azalmış olur. Bu da daha az yakıt tüketmelerini sağlar. Sıvı Ortamda Sürtünme Kuvveti Sudaki cisimlerin su ile temas ettikleri noktada su tarafından hareketi zorlaştıran bir etki vardır. Bu etkiye su direnci ya da su sürtünmesi denir. Bu durum tüm sıvılar için geçerlidir. Suda yaşayan balık gibi hayvanların da vücut yapıları ve pulları sürtünme kuvvetini azaltarak hareketlerini kolaylaştırır. Sudaki Sürtünme Kuvveti Gemilerin ön kısımlarının “V” şeklinde yapılmasının nedeni, su ile temas yüzeyini azaltarak sürtünme kuvvetini azaltmaktır. Su sürtünmesini azaltmak için dalgıçlar özel kıyafetler giyerler. Sürat tekneleri de daha süratli yol alabilmek için sürtünme kuvvetini azaltacak şekilde tasarlanırlar. Yüzücüler suya atlarken ellerini birleştirerek atlarlar. Bu da temas yüzeyini azaltarak sürtünme kuvvetini azaltır. Sudaki Sürtünme Kuvvetini Azaltmak İçin Yapılanlar Yukarıdaki anlatılanlara göre, Sürtünme Kuvveti; Bir kuvvet çeşididir. Cisim ile yüzeyin temas ettiği noktada oluşur. Temas yüzeyi artarsa sürtünme kuvveti de artar. Cisimlerin hareketini engeller veya zorlaştırır. Çeşitli tasarım ve uygulamalar ile artırılıp azaltılabilir. Bazı durumlarda işimizi kolaylaştırırken bazı durumlarda da işimizi zorlaştırabilir. Bir önceki yazımız olan 7. Sınıf Fen Bilimleri Enerji Dönüşümleri Konu Anlatımı başlıklı yazımızda 7. Sınıf Enerji Çeşitleri, 7. Sınıf Fen Bilimleri Ders Notları ve 7. Sınıf Fen Bilimleri Konu Anlatımı hakkında bilgiler arama terimleri5 sınıf sürtünme kuvveti konu anlatımısürtünme kuvveti 5 sınıfsürtünme kuvveti nedir 5 sınıf5 sınıf fen bilimleri sürtünme kuvveti konu anlatımı5 sınıf fen sürtünme kuvveti konu anlatımı5 sınıf fen bilimleri sürtünme kuvveti İNDİRİLEBİLİR DOSYALAR Bir cisim, ilk harekete geçirilme ve hareketini devam ettirdiği anlarda içinde bulunduğu ortama ve hareket ettiği yüzeye bağlı olarak yaptığı hareketin aksi yönünde bir kuvvet ile karşılaşır. Bu kuvvet sürtüne kuvveti olarak adlandırılır. Her ne kadar teknik bir terim olarak görünse de, sürtünme kuvvetini koşan, yürüyen, arabaya binen herkes tecrübe etmektedir. Sürtünme kuvveti, statik ve kinetik olarak iki tip sürtünme vardır. Statik sürtünme, bir nesneyi harekete geçirmek için aşılması gereken kuvveti ortaya koyan sürtünme kuvvetine verilen isimdir. Ayrıca statik sürtünme kuvveti, eğimli bir yüzeyde bulunan nesnenin kaymasını engelleyen kuvvet olarak da açıklanabilir. Katı yüzeylerle temas eden objelerin karşılaştığı sürtünme kuvveti, temas yüzeylerindeki pürüzlülük ve hareket verilen objenin ağırlığı ile birebir ilintilidir. Sürtünme kuvveti, kaba ve kuru yüzeylerde daha yüksek olacakken, daha pürüzsüz ve nemli yüzeylerde daha yüksek olacaktır. Bir nesnenin harekete geçmek için ihtiyaç duyduğu kuvvet, statik sürtünme kuvvetini aşması için gereken, harekete devam etmesi için gereken kuvvetten daha düşük olacaktır. Bu durum, statik sürtünme kuvvetinin kinetik sürtünme kuvvetinden daha fazla olduğunu göstermektedir. Yüzey pürüzlülüğüne bağlı olarak değişse de, sürtünme kuvveti katsayıları belirli malzemeler arasındaki ilişki için belirlenmiş olup, bu değerler sabittir. Örneğin, yumuşak çelik- yumuşak çelik temasında kuru yüzeylerdeki statik sürtünme katsayısı iken, alüminyum – yumuşak çelik arasındaki statik sürtünme katsayısı yine kuru yüzeyler için Durmakta olan herhangi bir objeyi harekete geçirebilmek için, uygulanan kuvvetin temas edilen yüzeye paralel olan bileşeninin statik sürtünme kuvvetinden fazla olması gerekmektedir. Hareket etmeyen objeler için statik sürtünme kuvveti uygulanan kuvvete eşittir. Maksimum statik sürtünme {{F}_{s\max }} şu şekilde hesaplanmaktadır. {{F}_{s\max }}={{\mu }_{s}}xN Kinetik Sürtünme Kinetik sürtünme {{F}_{k }} denklemi şu şekildedir. {{F}_{k }}={{\mu }_{k}}xN {{\mu }_{k}} – kinetik sürtünme katsayısı, N – yüzeyler arasındaki dik kuvvet Sürtünme kuvveti, bir sistemini enerjisini ve verimliliğini olumsuz olarak etkileyen, aynı zamanda mekanik aksamlardaki yüzeyleri ve parçaları aşındıran bir kuvvet olduğu için genellikle sürtünme kuvveti istenmeyen bir etkidir. Ancak bu kuvvet, kaynak sektöründe sürtünme kaynağı işleminde kullanılmaktadır. Sürtünme kaynağına ait sunum videosuna aşağıdaki bağlantıdan erişebilirsiniz. Sürtünme Kuvveti Katsayısı Tablosu Gerçekleştirdiğimiz mühendislik çalışmalarında, sürtünme kuvvetlerini ve bu kuvvetlerin oluşturacağı olumsuz sonuçların öngörülmesi ve hesaplanması gerekmektedir. Bu hesaplamaları gerçekleştirebilmek adına sürtünme kuvvetini statik ve kinetik, kuru ve yağlı yüzeylerde sahip olduğu katsayıların bilinmesi gerekmektedir. Bilinen temel malzemeler için sürtünme kuvveti katsayıları şu şekildedir Malzeme 1 Malzeme 2 Sürtünme Katsayıları Kuru Yağlı Statik Kinetik Statik Kinetik Alüminyum Alüminyum Alüminyum Düşük Karbonlu Çelik Fren Malzemesi Dökme Demir Fren Malzemesi Dökme Demir Islak Pirinç Dökme Demir Tuğla Ahşap Bronz Dökme Demir Kadmiyum Kadmiyum Kadmiyum Düşük Karbonlu Çelik Dökme Demir Dökme Demir Dökme Demir Meşe Odunu Krom Krom Bakır Dökme Demir Bakır Bakır Bakır Düşük Karbonlu Çelik Bakır Kurşun Alaşımı Çelik Elmas Elmas Elmas Metal Cam Cam Cam Metal Cam Nikel Grafit Grafit Grafit Çelik Grafit Vakum Çelik Vakum Sert Karbon Sert Karbon Sert Karbon Çelik Demir Demir Kurşun Dökme Demir Deri Odun Deri Metal İşlenmiş Deri Metal Islak Deri Meşe Odunu Paralel Kesitli Magnezyum Magnezyum Nikel Nikel Nikel Düşük Karbonlu Çelik Meşe Odunu Meşe Odunu Paralel Kesitli Meşe Odunu Meşe Odunu Çapraz Kesitli Platin Platin Pleksiglas Pleksiglas Pleksiglas Çelik Polistiren Polistiren Polistiren Çelik Polietilen Çelik Kauçuk Asfalt Kuru Kauçuk Asfalt Islak Kauçuk Beton Kuru Kauçuk Beton Islak Safir Safir Gümüş Gümüş Sinterlenmiş Bronz Çelik Katı Maddeler Kauçuk Çelik Aluminium Bros Çelik Pirinç Düşük Karbonlu Çelik Pirinç Düşük Karbonlu Çelik Dökme Demir Çelik Dökme Demir Çelik Bakır Kurşun Alaşımı Sert Çelik Grafit Çelik Grafit Düşük Karbonlu Çelik Kurşun Düşük Karbonlu Çelik Phos. Bros Çelik Phos. Bros Sert Çelik Polietilen Sert Çelik Polistiren Düşük Karbonlu Çelik Düşük Karbonlu Çelik Sert Çelik Sert Çelik Çelik Galvaniz Kaplama Teflon Çelik Teflon Teflon Kalay Dökme Demir Tungsten Karbür Tungsten Karbür Tungsten Karbür Çelik Tungsten Karbür Bakır Tungsten Karbür Demir Tahta Tahta Temiz Yüzey Tahta Tahta Islak Tahta Metal Temiz Yüzey Tahta Metal Islak Tahta Tuğla Tahta Çimento Çinko Çinko Çinko Dökme Demir Sürtünme katsayılarına ait değerler adresinden alınmış olup, hatalı ya da eksik görülen değerlerle ilgili yorum yaparak ya da iletişim sayfamızdan bize ulaşabilirsiniz. Sürtünme kuvveti her zaman harekete zıt yöndedir. Salıncağın bir süre sonra durmasının sebebi sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvveti olmasaydı sürekli kayardık. Karlı ve buzlu yollarda arabaların lastiklerine zincir takılarak sürtünme kuvveti artırılır. Kutusuna sürtünen kibrit ısınıp alev alır. Kaygan zeminde sürtünme kuvveti az olduğu için cisimler kolay hareket eder. Pürüzlü zeminde sürtünme kuvveti çok olduğu için cisimler zor hareket eder. Bisikletlerin orta göbekleri sürtünmeden dolayı aşındıkları için yağlamak gerekir. Balıkların kaygan pulları sürtünme kuvvetini azaltır. Hava sürtünmesi sayesinde paraşüt yere yavaş iner. Karda kaymamak için ayakkabıların altının girintili olması gerekir. Futbolcular sahada kaymamak için çivili ayakkabı giyerler. 5. sınıf fen ve teknoloji dersi Sürtünme Kuvveti konusu videolu soru çözümleri, izle, ders sunu,1 Hava ortamında hareket eden cismin hareketini zorlaştıran kuvvete ne ad verilir? A Hava direnci B Hava basıncı C Rüzgâr kuvveti D Su direnci 2 I. otomobil Yukarıda sayılanlardan hangilerinde hava direncini artırıcı önlemler alınmıştır? A Yalnız I B Yalnız III C I ve III D I, II ve III 3 Aşağıdaki araçlardan hangisinin tasarımında hava direnci dikkate alınmayabilir? A Sürat motoru B Denizaltı C Helikopter D Otomobil 4 Aşağıda hava direnci ile ilgili verilenlerden hangisi yanlıştır? A Hava içerisinde hareket eden cisimleri hava direnci etkiler. B Kısa pistlerde hava direncini artırmak için; jet uçaklarına paraşüt takılır. C Yükseklerde hava yoğunluğu daha az olduğundan hava direnci de azdır. D Tüm araçların tasarımında hava direncini artırıcı önlemler alınır. 5 I. Kıtalar arası çalışan uçaklar daha az yakıt tüketmek için çok yüksekten uçar. içerisinde hareket eden araçlar hava direnci dikkate alınarak tasarlanır. hızı arttıkça hava direnci azalır. Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? A II ve III B I ve II C I ve III D I, II ve III 6 Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere “ zıt, hava direnci, azaltıcı, paraşüt, hava” uygun kelimeler yazınız. Hava ortamında hareket eden varlığın hareketini zorlaştıran etkiye _____________ denir. Otomobillerde, sürat motorlarında, uçaklarda hava direncini _________ önlemler alınır. Hava direnci, _____ içerisinde hareket eden cisimlere etki eder. ________ ün yavaşça yere inmesi hava direncinin olumlu yönüne örnektir. Hava, hareket eden cisimlerin hareketine ____ yönde etki eder. 7 Su içerisinde, hareket eden cismin hareketini zorlaştıran kuvvet aşağıdakilerden hangisidir? A Hava direnci B Su direnci C Kaldırma kuvveti D Yer çekimi 8 I. deniz otobüsü hava balonu Yukarıdaki araçlardan hangilerinin tasarımında su direnci dikkate alınmıştır? A I ve II B I, II ve III C I ve III D II ve III 9 I. Balıkların vücut şekilleri suda kolay hareket edebilmelerini sağlar. cisimlerin hareketini zorlaştırır. taşıtları, su direncinden daha az etkilenecek şekilde tasarlanır. Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? A I, II ve III B I ve II C II ve III D I ve III 10 Aşağıda su direncinin etkisi ile ilgili olarak verilen ifadelerden hangisi doğrudur? A Suda hareket eden cisimlerin hareketini kolaylaştırır. B İnsanlar daha kolay yüzer. C Suda hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştırır. D Su içinde yürümek, kumsalda yürümekten daha kolay hale gelir. 11 Aşağıdakilerden hangisinin tasarımında su direnci göz önüne alınmamıştır? A Gemi araba vapuru B Kamyon C Denizaltı D Feribot 12 Aşağıdaki araçlardan hangisinin tasarımında hem hava direnci hem de su direnci göz önünde bulundurulmuştur? A Uçak B Sürat motoru C Planör D Helikopter 13 I. Su içinde hareket etmek hava ortamında hareket etmekten zordur ortamında hareket etmek, su içinde hareket etmekten kolay değildir. direnci ve su direnci cisimlerin hareketini zorlaştırır. Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? A I, II ve III B I ve III C II ve III D I ve II 14 Aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A Deniz taşıtları su direncinden az etkilenecek şekilde tasarlanır. B Hava direnci paraşütün yere yavaş düşmesini sağlar. C Cisimlerin hareketini hava direnci kolaylaştırır, su direnci zorlaştırır. D Hava direnci ve su direnci ortamın cisimlere uyguladığı sürtünme kuvvetidir. 15 Hareket halinde iken havadan etkilenen araçların bazılarında havaya karşı olan direnç artırılır, bazılarında ise azaltılır. Aşağıdakilerden hangisinde havaya karşı olan direnç artırılmıştır? A Paraşüt B Uçak C Otomobil D Motosiklet 16 Aşağıdaki cümleler doğru bilgi içeriyorsa D’yi yanlış bilgi içeriyorsa Y’yi işaretleyiniz. Paraşüt yapımında havaya karşı olan direnç artırılmıştır. Sürat motorlarının tasarımında hava direnci ve su direnci göz önünde bulundurulur. Hava direncide su direncide hareket halindeki cisimlere aynı etkiyi gösterir. Uçaklarda hava direnci artırılırsa daha az yakıt tüketir. Hava direnci olmasaydı, yağmur yeryüzüne çok daha hızlı düşerdi. 17 Paraşüte hangisi yapıldığında, paraşüt yere daha yavaş iner? A Delikler açıldığında B Ebadı küçültüldüğünde C Ağır cisimler indirildiğinde D İndirilen cismin ağırlığı azaltıldığında 18 Aşağıdaki ifadelerden hangisi “Türk Hava Kurumu’nun” önemini en iyi açıklar? A Hava hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştırır. B İstikbâl göklerdedir. C Kuşların vücut şekilleri havada uçmaya uygundur. D Canlılar havasız yaşayamaz. 19 Paraşüt ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A Paraşütle atlama bir spor dalı haline gelmiştir. B Kaza anında pilotlar paraşüt kullanırlar C Jet uçakları kısa pistlere inerken açılan paraşüt, uçağın yavaşlamasına yardım eder. D Paraşütün ebadı küçültülürse, havada daha uzun süre kalır. 20 Aşağıdakilerden hangisinin motoru yoktur? A Helikopter B Uçak C Denizaltı D Planör 21 Aşağıdakilerden hangisi sürtünme kuvvetinin artırılması sonucu gerçekleşir? A Buzlu havalarda kayıp düşme B Araçların patinaj yapması C Frenine basılan aracın durması D Meyilli alanlarda kızakların daha hızlı kayması 22 Sürtünme kuvveti; I. Bazı makinelerin hareketini zorlaştırır. çalıştıracak uygulama kuvvetinin artmasına neden olur. verimini azaltır. Yukarıdakilerden hangileri sürtünme kuvvetinin olumsuz etkilerindendir? A I, II ve III B I ve II C II ve III D I ve III 23 I. Makinelerin hareketli kısımlarını yağlama asfaltlama cilâlama yüzeylere seramik kaplama V. Buzlu yollara tuz serpme Yukarıda sayılanlardan kaç tanesi sürtünmeyi azaltır? 24 Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerlere “makinelerin, paraşüt, balıkların, araçların, sürtünme” uygun kelimeler yazınız. Hava direnci sürtünmesi olmasaydı ________ yere güvenli bir şekilde inemezdi. Buzlu ve karlı yollarda sürtünmeyi artırmak için __________ tekerleklerine zincir takılır. ____________ yıpranmasını önlemek için hareketli parçaları yağlanır. _________ kuvveti bazen hayatımızı zorlaştırır, bazen kolaylaştırır. Su direnci sürtünmesi ___________ su içinde yüzmelerini sağlar.

sürtünme kuvveti ile ilgili proje