Düzlem Yüzeyde Sürtünme Kuvveti

**Prof. Dr. Sinsi** · 12-20-2012

Düzlem Yüzeyde Sürtünme Kuvveti
sürtünme kuvvetinin etkileri - cisimlerin sürtünmesi - dinamik sürtünme - statik sürtünme

Kuru sürtünme, normal fiziksel aktivitelerin hepsinde görülen bir durumdur

Fakat mühendislik pratiğinde denge veya hareket halindeki sistemlerde önem taşır

Bu bakımdan bazen istenen, bazen ise istenmeyen bir durum olarak karşımıza çıkar

İstenmediği durumlarda yağ türevi akışkanlarla sürtünme azaltılırken, fren balataları gibi elemanlarda istenen bir durum olarak karşımıza çıkar

Harekete karşı yönde olan sürtünme kuvvetleri, iki kuru yüzeyin birbirine teması sırasında bir yüzeyin diğerine göre ters yönde hareket etmek istemesi sonucu doğan teğetsel kuvvetlerdir

Sınırlı olan bu kuvvetler yeteri kadar büyük kuvvetler karşısında harekete engel olamazlar

İki yüzey arasındaki sürtünme direnci eğer cisimlerin birbirlerine göre hareketini engelliyor ise bu dirence statik sürtünme direnci denir ki bu sistemin denge halidir;engellemiyor ise kinetik sürtünme direnci denir ki buda sistemin hareket halidir

Şekil

1?de cisme hareketsiz halde iken etkiyen kuvvetler, kendi ağırlığı olan W ve yüzeyden gelen tepki kuvveti N?dir

Yüzey tepkisi yüzeye normaldir

Cisme pozitif yatay yönde bir P kuvveti uygulandığında cismin hareket etmemesi bu kuvveti dengeleyen bir başka kuvvetin olması anlamına gelir

P kuvvetini dengeleyen bu kuvvet statik sürtünme kuvveti ?tir

Bu kuvvet gerçekte cisim ile yüzey arasındaki bütün temas yüzeyi üzerine etkiyen çok sayıdaki kuvvetin bileşkesidir

F kuvveti belli bir limit değere kadar P kuvvetini dengeleyebilir

Bu limit kuvvet ?dir

P kuvveti bu limit kuvvetten daha büyük bir değerde ise,cisim hareket eder ve F sürtünme kuvveti bu değerden daha küçük bir değer olan kinetik sürtünme değerine ulaşır

kinetik sürtünme kuvveti cismin hareketi boyunca yaklaşık olarak sabit bir değerdedir

Bunlara göre denge durumunda:

F=P
W=P

denklemleri yazılabilir

İlk hareket ve hareket hali için ise bu kuvvetler:

şeklinde sıralanabilir

12-20-2012	#1
Prof. Dr. Sinsi	Düzlem Yüzeyde Sürtünme Kuvveti Düzlem Yüzeyde Sürtünme Kuvveti sürtünme kuvvetinin etkileri - cisimlerin sürtünmesi - dinamik sürtünme - statik sürtünme Kuru sürtünme, normal fiziksel aktivitelerin hepsinde görülen bir durumdurFakat mühendislik pratiğinde denge veya hareket halindeki sistemlerde önem taşır Bu bakımdan bazen istenen, bazen ise istenmeyen bir durum olarak karşımıza çıkar İstenmediği durumlarda yağ türevi akışkanlarla sürtünme azaltılırken, fren balataları gibi elemanlarda istenen bir durum olarak karşımıza çıkar Harekete karşı yönde olan sürtünme kuvvetleri, iki kuru yüzeyin birbirine teması sırasında bir yüzeyin diğerine göre ters yönde hareket etmek istemesi sonucu doğan teğetsel kuvvetlerdirSınırlı olan bu kuvvetler yeteri kadar büyük kuvvetler karşısında harekete engel olamazlar İki yüzey arasındaki sürtünme direnci eğer cisimlerin birbirlerine göre hareketini engelliyor ise bu dirence statik sürtünme direnci denir ki bu sistemin denge halidir;engellemiyor ise kinetik sürtünme direnci denir ki buda sistemin hareket halidir Şekil1?de cisme hareketsiz halde iken etkiyen kuvvetler, kendi ağırlığı olan W ve yüzeyden gelen tepki kuvveti N?dirYüzey tepkisi yüzeye normaldir Cisme pozitif yatay yönde bir P kuvveti uygulandığında cismin hareket etmemesi bu kuvveti dengeleyen bir başka kuvvetin olması anlamına gelirP kuvvetini dengeleyen bu kuvvet statik sürtünme kuvveti ?tir Bu kuvvet gerçekte cisim ile yüzey arasındaki bütün temas yüzeyi üzerine etkiyen çok sayıdaki kuvvetin bileşkesidirF kuvveti belli bir limit değere kadar P kuvvetini dengeleyebilir Bu limit kuvvet ?dir P kuvveti bu limit kuvvetten daha büyük bir değerde ise,cisim hareket eder ve F sürtünme kuvveti bu değerden daha küçük bir değer olan kinetik sürtünme değerine ulaşır kinetik sürtünme kuvveti cismin hareketi boyunca yaklaşık olarak sabit bir değerdedir Bunlara göre denge durumunda: F=P W=P denklemleri yazılabilir İlk hareket ve hareket hali için ise bu kuvvetler: şeklinde sıralanabilir