Kinetik Sürtünme Kuvveti Formülü
Sürtünme kuvveti
Sürtünme kuvveti, temas halinde olan iki cismin veya yüzeyin birbiri üzerinden kaymasını engelleyen kuvvete verilen isimdir. Cismi harekete geçirebilir ya da cismin hareketine karşı koyabilir. Sanılanın aksine sürtünme kuvveti her zaman cismin hareketine ters yönde değildir. Bu kuvvetin ortaya çıkması için hareket gerekmez ancak hareketin olduğu durumlardaki (kinetik) sürtünme kuvveti, hareketin olmadığı durumdan (statik) farklıdır.
Bir masayı yatay olarak hareket ettirmeye çalıştığımızı düşünelim. Önce biraz zorlanırız sonra masa hareket etmeye başladığında kolay bir şekilde onu sürükleyebiliriz. Bu hareketliyken sürtünme kuvvetinin durgunken olduğu şekle göre daha az olduğunu gösterir ayrıca bu sonuçtan sürtünmeyi kinetik sürtünme kuvveti ve statik sürtünme kuvveti olmak üzere ikiye ayırmak gerektiği anlaşılır.
Özellikleri[değiştir Sürtünme Kuvveti Formülü Hesaplama - Sürtünme Kuvveti Nedir, Nasıl Hesaplanır, N Ve K Terimleri Ne Anlama Gelir?
Sürtünme kuvveti formülü: Fs= K.N şeklinde ifade edilir. İki cisim arasında temas ile meydana gelir. Statik ve kinetik olmak üzere 2 şekilde incelenmektedir. Sürtünme kuvvet birimi Newton, SL birimiyle ifade edilmektedir. Genel anlamda baktığımız zaman sürtünme kuvvetinin 2 şeye bağlı olduğunu görebiliriz. Bunlardan ilki iki yüze arasında etki-tepki kuvvetidir. Diğer ise sürtünün yüzeylerin cinsidir. Her yüzeyin sürtünmesi farklı olmaktadır. Bu nedenle sürtünme kuvvetinin hesaplanması için yüzeylerin özgün bir özelliği olan sürtünme katsayısı bilinmelidir.
Sürtünme Kuvveti Formülü?
Sürtünme kuvveti formülü Fs = k.N 'dir. Bu formülün bilinmesi, sürtünme kuvveti ile alakalı olarak karşınıza çıkan soruların çözülmesi noktasında sizlere yardımcı olur. Aynı zamanda sürtünme kuvvetini arttırmanın farklı yolları da vardır.
Kışın araba lastiğine zincir takılması bunlarında biridir. Dik yollarda ulaşım kolaylaştırmak adına önlem alınması, sporcuların ayakkabılarının altında dişler yaptırılması da bunar arasında yer alıyor. Formülde Fs sürtünme kuvvetini ifade eder. N ise tepki kuvvetini ifade etmektedir. Özellikle lise ve üniversite sınavlarında bu formülden yararlanarak birçok sorunun çözümü mümkün olmaktadır.
Sürtünme Kuvveti Formülü Nedir?
Sürtünme kuvveti, daha önce de ifade ettiğimiz gibi iki cismin teması ile ortaya çıkan enerji olarak ifade edilir. Fs= K.N şeklinde formüle edilmesinin yanında bazı noktalarda bilgi sahibi olmak gerekir. Bir masa düşünüp, masayı harekete geçirmeye çalıştığımız zaman ilk anda zorlanırız. Fakat harekete başlamamız ile sürecin daha kolay olduğunu görebiliriz. Durgunken kinetik sürtünme gerçekleşmektedir. Hareket halinde ise statik sürtünme kuvveti ortaya çıkar.
Sürtünme kuvveti iki cisim arasında temas ile oluşan hareket ile oluşan kuvvet şeklinde tanımlanabilir. N ve K sürtünme katsayılarını ifade eder. Birim Newton'dur. Fs = UxN formülü ile ifade edilir. Newton SL birimiyle tanınmakta ve Fs=k.N sürtünme katsayısını göstermektedir.
Sürtünme kuvveti cisimler dururken de hareket ederken de etkilidir. Statik ve kinetik sürtünme kuvvetinin farkı statik olanın cisim dururken, kinetik olanın cisim hareket ederken uygulanmasıdır. Statik duran, kinetik hareket eden demektir.
Statik Sürtünme Kuvveti
Statik sürtünme sayesinde bir cisim bir yüzey üstünde kaymadan durur. Statik sürtünme kuvveti uygulanan kuvvete eşit ve zıt yönlüdür. Etki -tepki ilkesini hatırlayın. Yerde duran tahta bir kutuyu düşünelim. Aslında kutuyu hiç itmezseniz, sürtünme kuvveti de uygulanmaz. Ama itmeye başlarsanız sizin uyguladığınıza zıt yönde sürtünme kuvveti uygulanmaya başlar. Hareket etmeyen bir cismin dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olduğunu, Eylemsizlik ilkesini hatırlayalım. Cisim hareket etmediği için sürtünme kuvveti, bizim uyguladığımız kuvveti dengelemek zorunda. Öyleyse, eğer uyguladığımız kuvvet kutuyu hareket ettirmeye yeterli değilse, sürtünme kuvvetinin büyüklüğü bizim uyguladığımız kuvvete eşittir. Yani statik sürtünme kuvveti, cisme belli bir değere kadar uyguladığınız kuvvete denk bir kuvvetle ama zıt yöne doğru başka bir kuvvet uygular.
Kinetik Sürtünme Kuvveti
Eğer tahta kutuya yeterince kuvvet uygularsanız, statik sürtünme kuvvetini alt edip cismi hareket ettirmeye başlayabilirsiniz. Cisim hareket ederken de sürtünme kuvveti hala uygulanmaktadır. Çünkü yüzeyler birbirine temas etmeye devam etmektedir. Kinetik sürtünme kuvveti (kinetik hareket eden demektir), hareket yönünün zıt yönüne doğrudur. Yani kinetik sürtünme kuvveti harekete direnir.
Kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü hep sabit kalır, cisim harekete geçtikten sonra değişmez. Kinetik sürtünme nedeniyle hareket eden bir cisme kuvvet uygulamaya son verilirse cisim yavaşlar ve durur.
Genellikle, kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü, statik sürtünme kuvvetine göre daha küçüktür. Bu yüzden çoğu zaman bir şeyi harekete geçirmek, harekete devam ettirmekten daha zor olur. Harekete geçirebilmek için statik sürtünme kuvvetini aşmanız gerekir. Hareketi devam ettirebilmek içinse kinetik sürtünme kuvvetini aşmanız gerekir.
- Statik sürtünme katsayısı µs, kinetik sürtünme katsayısı µk ile gösterilir. Her zaman µs > µk dir.
- Statik sürtünme kuvveti Fs = µsN formülüyle,
- Kinetik sürtünme kuvveti Fk = µkN formülüyle hesaplanır.
N yüzeyin uyguladığı normal kuvvetidir.
Yukarıdaki grafik uygulanan kuvvete göre statik ve kinetik sürtünme kuvvetinin nasıl değiştiğini gösteriyor.
Grafikte cisim hareket etmeyene kadar statik sürtünme kuvvetinin etkidiği ve uygulanan kuvvete eşit olduğu görülüyor. Cisim harekete geçtiği anda birden azalıyor ve sabit bir değer alıyor, kinetik sürtünme kuvveti uygulanmaya başlıyor, uygulanan kuvvet artsa da sürtünme kuvveti değişmiyor.
Örnek Soru: Sürtünme kuvvetinin hesaplanması
Sürtünmeli bir yüzeyde duran 4 kg kütleli bir cisim ile yüzeyin arasındaki sürtünme katsayısı ise bu cismi harekete geçirmek için gereken en az kuvvet kaç N olmalıdır? (g = 10 m/s2)
Çözüm:
Soru bize statik mi kinetik mi sürtünme kullanacağımızı doğrudan söylememiş. Ama cisim durduğu için statik sürtünmeden bahsedildiğini anlıyoruz. Yüzeyin uyguladığı normal kuvveti cismin ağırlığına eşittir, yani N = mg.
\vec{f}_{s} = \mu N \space, N = mg\vec{f}_{s} = \times 4 \space kg \times 10 \space m/s^2 = 12 \space NYani 12 Newton&#;dan çok az daha büyük bir kuvvet cismi harekete geçirebilir.
Statik ve Kinetik Sürtünme kuvveti ile ilgili Fizik dersi Kazanımları
Sürtünme kuvvetinin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
- Öğrencilerin deney yaparak veya simülasyonlardan elde ettiği verilerden çıkarım yapmaları ve değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemeleri sağlanır.
- Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerinin karşılaştırılması sağlanır.
- Serbest cisim diyagramları üzerinde sürtünme kuvvetinin gösterilmesi sağlanır.
- Sürtünme kuvvetinin matematiksel modeli verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
- Sürtünme kuvvetinin günlük hayattaki avantaj ve dezavantajlarına örnekler verilmesi sağlanır.
- Kayarak ve dönerek ilerleyen cisimlerde sürtünme kuvvetinin yönü, örnekler üzerinden açıklanır.
Statik ve Kinetik Sürtünme kuvveti ile ilgili MEB ve EBA Testleri
< Sürtünme Kuvveti 9. Sınıf Kuvvet ve Hareket İş nedir? >
nest...
Sürtünme Kuvveti Formülü Hesaplama - Sürtünme Kuvveti Nedir, Nasıl Hesaplanır, N Ve K Terimleri Ne Anlama Gelir?
Sürtünme kuvveti formülü: Fs= K.N şeklinde ifade edilir. İki cisim arasında temas ile meydana gelir. Statik ve kinetik olmak üzere 2 şekilde incelenmektedir. Sürtünme kuvvet birimi Newton, SL birimiyle ifade edilmektedir. Genel anlamda baktığımız zaman sürtünme kuvvetinin 2 şeye bağlı olduğunu görebiliriz. Bunlardan ilki iki yüze arasında etki-tepki kuvvetidir. Diğer ise sürtünün yüzeylerin cinsidir. Her yüzeyin sürtünmesi farklı olmaktadır. Bu nedenle sürtünme kuvvetinin hesaplanması için yüzeylerin özgün bir özelliği olan sürtünme katsayısı bilinmelidir.
Sürtünme Kuvveti Formülü?
Sürtünme kuvveti formülü Fs = k.N 'dir. Bu formülün bilinmesi, sürtünme kuvveti ile alakalı olarak karşınıza çıkan soruların çözülmesi noktasında sizlere yardımcı olur. Aynı zamanda sürtünme kuvvetini arttırmanın farklı yolları da vardır.
Kışın araba lastiğine zincir takılması bunlarında biridir. Dik yollarda ulaşım kolaylaştırmak adına önlem alınması, sporcuların ayakkabılarının altında dişler yaptırılması da bunar arasında yer alıyor. Formülde Fs sürtünme kuvvetini ifade eder. N ise tepki kuvvetini ifade etmektedir. Özellikle lise ve üniversite sınavlarında bu formülden yararlanarak birçok sorunun çözümü mümkün olmaktadır.
Sürtünme Kuvveti Formülü Nedir?
Sürtünme kuvveti, daha önce de ifade ettiğimiz gibi iki cismin teması ile ortaya çıkan enerji olarak ifade edilir. Fs= K.N şeklinde formüle edilmesinin yanında bazı noktalarda bilgi sahibi olmak gerekir. Bir masa düşünüp, masayı harekete geçirmeye çalıştığımız zaman ilk anda zorlanırız. Fakat harekete başlamamız ile sürecin daha kolay olduğunu görebiliriz. Durgunken kinetik sürtünme gerçekleşmektedir. Hareket halinde ise statik sürtünme kuvveti ortaya çıkar.
Sürtünme kuvveti iki cisim arasında temas ile oluşan hareket ile oluşan kuvvet şeklinde tanımlanabilir. N ve K sürtünme katsayılarını ifade eder. Birim Newton'dur. Fs = UxN formülü ile ifade edilir. Newton SL birimiyle tanınmakta ve Fs=k.N sürtünme katsayısını göstermektedir.
Sürtünme kuvveti cisimler dururken de hareket ederken de etkilidir. Statik ve kinetik sürtünme kuvvetinin farkı statik olanın cisim dururken, kinetik olanın cisim hareket ederken uygulanmasıdır. Statik duran, kinetik hareket eden demektir.
Statik Sürtünme Kuvveti
Statik sürtünme sayesinde bir cisim bir yüzey üstünde kaymadan durur. Statik sürtünme kuvveti uygulanan kuvvete eşit ve zıt yönlüdür. Etki -tepki ilkesini hatırlayın. Yerde duran tahta bir kutuyu düşünelim. Aslında kutuyu hiç itmezseniz, sürtünme kuvveti de uygulanmaz. Ama itmeye başlarsanız sizin uyguladığınıza zıt yönde sürtünme kuvveti uygulanmaya başlar. Hareket etmeyen bir cismin dengelenmiş kuvvetlerin etkisinde olduğunu, Eylemsizlik ilkesini hatırlayalım. Cisim hareket etmediği için sürtünme kuvveti, bizim uyguladığımız kuvveti dengelemek zorunda. Öyleyse, eğer uyguladığımız kuvvet kutuyu hareket ettirmeye yeterli değilse, sürtünme kuvvetinin büyüklüğü bizim uyguladığımız kuvvete eşittir. Yani statik sürtünme kuvveti, cisme belli bir değere kadar uyguladığınız kuvvete denk bir kuvvetle ama zıt yöne doğru başka bir kuvvet uygular.
Kinetik Sürtünme Kuvveti
Eğer tahta kutuya yeterince kuvvet uygularsanız, statik sürtünme kuvvetini alt edip cismi hareket ettirmeye başlayabilirsiniz. Cisim hareket ederken de sürtünme kuvveti hala uygulanmaktadır. Çünkü yüzeyler birbirine temas etmeye devam etmektedir. Kinetik sürtünme kuvveti (kinetik hareket eden demektir), hareket yönünün zıt yönüne doğrudur. Yani kinetik sürtünme kuvveti harekete direnir.
Kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü hep sabit kalır, cisim harekete geçtikten sonra değişmez. Kinetik sürtünme nedeniyle hareket eden bir cisme kuvvet uygulamaya son verilirse cisim yavaşlar ve durur.
Genellikle, kinetik sürtünme kuvvetinin büyüklüğü, statik sürtünme kuvvetine göre daha küçüktür. Bu yüzden çoğu zaman bir şeyi harekete geçirmek, harekete devam ettirmekten daha zor olur. Harekete geçirebilmek için statik sürtünme kuvvetini aşmanız gerekir. Hareketi devam ettirebilmek içinse kinetik sürtünme kuvvetini aşmanız gerekir.
- Statik sürtünme katsayısı µs, kinetik sürtünme katsayısı µk ile gösterilir. Her zaman µs > µk dir.
- Statik sürtünme kuvveti Fs = µsN formülüyle,
- Kinetik sürtünme kuvveti Fk = µkN formülüyle hesaplanır.
N yüzeyin uyguladığı normal kuvvetidir.
Yukarıdaki grafik uygulanan kuvvete göre statik ve kinetik sürtünme kuvvetinin nasıl değiştiğini gösteriyor.
Grafikte cisim hareket etmeyene kadar statik sürtünme kuvvetinin etkidiği ve uygulanan kuvvete eşit olduğu görülüyor. Cisim harekete geçtiği anda birden azalıyor ve sabit bir değer alıyor, kinetik sürtünme kuvveti uygulanmaya başlıyor, uygulanan kuvvet artsa da sürtünme kuvveti değişmiyor.
Örnek Soru: Sürtünme kuvvetinin hesaplanması
Sürtünmeli bir yüzeyde duran 4 kg kütleli bir cisim ile yüzeyin arasındaki sürtünme katsayısı ise bu cismi harekete geçirmek için gereken en az kuvvet kaç N olmalıdır? (g = 10 m/s2)
Çözüm:
Soru bize statik mi kinetik mi sürtünme kullanacağımızı doğrudan söylememiş. Ama cisim durduğu için statik sürtünmeden bahsedildiğini anlıyoruz. Yüzeyin uyguladığı normal kuvveti cismin ağırlığına eşittir, yani N = mg.
\vec{f}_{s} = \mu N \space, N = mg\vec{f}_{s} = \times 4 \space kg \times 10 \space m/s^2 = 12 \space NYani 12 Newton&#;dan çok az daha büyük bir kuvvet cismi harekete geçirebilir.
Statik ve Kinetik Sürtünme kuvveti ile ilgili Fizik dersi Kazanımları
Sürtünme kuvvetinin bağlı olduğu değişkenleri analiz eder.
- Öğrencilerin deney yaparak veya simülasyonlardan elde ettiği verilerden çıkarım yapmaları ve değişkenler arasındaki ilişkiyi belirlemeleri sağlanır.
- Statik ve kinetik sürtünme kuvvetlerinin karşılaştırılması sağlanır.
- Serbest cisim diyagramları üzerinde sürtünme kuvvetinin gösterilmesi sağlanır.
- Sürtünme kuvvetinin matematiksel modeli verilir. Matematiksel hesaplamalara girilmez.
- Sürtünme kuvvetinin günlük hayattaki avantaj ve dezavantajlarına örnekler verilmesi sağlanır.
- Kayarak ve dönerek ilerleyen cisimlerde sürtünme kuvvetinin yönü, örnekler üzerinden açıklanır.