Fen Bilimleri 5. Sınıf Konu anlatımı

Ünite 02 Kuvveti Tanıyalım Konu 3/3

Sürtünme Kuvveti

Sürtünme kuvvetinin özelliklerini, yüzeylerle ilişkisini, hava ve su direncini ve günlük yaşam uygulamalarını açıklayan ders notu.

Kazanımlar

12. Hafta7 Aralık – 11 Aralık

FB.5.2.4 Sürtünme kuvvetinin çeşitli ortamlardaki etkilerine yönelik tümevarımsal akıl yürütebilme

  1. a Sürtünme kuvveti ile ilgili günlük yaşamdan ön bilgilerini kullanarak örüntü oluşturur.
  2. b Sürtünme kuvvetinin çeşitli ortamlardaki etkilerine yönelik genelleme yapar.
5. Sınıf Fen Bilimleri Kaygan zemin pürüzlü yüzey fren

Konu araçları7 araç

Konu bölümleri

Sürtünme Kuvveti ve Yüzey Özellikleri

Cisimlerin pürüzlü veya az pürüzlü yüzeylerdeki hareketini etkileyen temel etken sürtünmedir.

Temel özellikleri;

  • Birbirine temas eden yüzeyler arasında gerçekleşen ve genellikle harekete zıt yönlü etkiye sürtünme kuvveti denir.
  • Çok pürüzlü yüzeyler az pürüzlü yüzeylere göre cisimlere daha fazla sürtünme kuvveti uygular.

Yüzey durumları;

  • Halı zemin cam zeminden, toprak zemin ise mermer zeminden daha pürüzlüdür.
  • Tahta zemini cilalamak veya ıslatmak yüzeydeki pürüzlülüğü değiştirerek sürtünmeyi azaltır.

Not Leonardo da Vinci, sürtünme kuvveti üzerine çalışmalar yapıp temas yüzeyiyle ilişkisini keşfetmiştir.

Sürtünme Kuvvetinin Günlük Hayattaki Yeri ve Uygulamaları

Sürtünmeyi artıran uygulamalar;

  • Krampon giymek, tekerleğe zincir takmak ve merdivene kaydırmaz bant yapıştırmak sürtünmeyi artırır.
  • Haltercilerin ellerine pudra sürmesi tutunmayı kolaylaştırarak sürtünme kuvvetini artırır.

Sürtünmeyi azaltan uygulamalar;

  • Kapı menteşelerini yağlamak, motor yağı kullanmak ve valize tekerlek takmak sürtünmeyi azaltır.
  • Fatih Sultan Mehmet gemileri yürütürken kütükleri yağlatmış, Kırkpınar güreşçileri de tutunmayı zorlaştırmak için yağlanmıştır.

Olumsuz etkileri;

  • Makine parçalarının aşınması ve ayakkabı tabanlarının eskimesi sürtünme kuvvetinin olumsuz sonucudur.

Not Curling sporu buzun süpürülüp pürüzlülüğün değiştirilmesiyle sürtünmenin azaltılması ilkesine dayanır.

Hava ve Su Direnci

Hava ve su ortamlarında hareket eden cisimler akışkanların direnciyle karşılaşır.

Direnç tanımları;

  • Havanın cisimlerin hareketine karşı gösterdiği zorluğa hava direnci adı verilir.
  • Suyun cisimlerin hareketine karşı gösterdiği zorluğa su direnci adı verilir.

Direnci artıran durumlar;

  • Paraşütlerin geniş yüzeyi ve uçaklardaki flap eklentileri hava direncini artırarak yavaşlamayı sağlar.

Direnci azaltan tasarımlar;

  • Otomobil, hızlı tren ve uçakların ön kısımlarının sivri yapılması hava direncini azaltır.
  • Gemilerin V şeklindeki gövde yapısı ile denizaltıların tasarımı su direncini düşürür.

Not Millî Muharip Uçağı Kaan'ın ön kısmının sivri tasarlanma sebebi hava direncini azaltmaktır.

Detaylı konu anlatımı

Sürtünme Kuvveti ve Yüzey Özellikleri

Birbirine temas eden yüzeyler arasında gerçekleşen ve genellikle harekete zıt yönde ortaya çıkan dirence sürtünme kuvveti denir. İtilen bir kutunun zeminle temas eden yüzeyinde harekete engel olan bir direnç oluşur.

Yüzeyin pürüzlülük durumu sürtünme kuvvetinin büyüklüğünü doğrudan etkiler. Çok pürüzlü yüzeyler cisimlere daha fazla sürtünme kuvveti uygularken, az pürüzlü yüzeylerde sürtünme kuvveti daha düşüktür.

Örneğin halı zemin cam zemine göre, toprak zemin ise mermer zemine göre çok daha pürüzlüdür. Tahta bir zeminin cilalanması veya ıslatılması yüzeydeki pürüzlülüğü değiştirerek sürtünme kuvvetini azaltır.

Sürtünme Kuvvetinin Günlük Hayattaki Yeri ve Uygulamaları

Sürtünme kuvvetinin günlük yaşamda hem olumlu hem de olumsuz etkileri bulunmaktadır. Ahşaba şekil verilmesi, resim yapılması, krampon giyilmesi veya karlı yollarda araç tekerleklerine zincir takılması sürtünmeyi artıran olumlu uygulamalardır.

Gitar yüzeyinin eskimesi, makine parçalarının aşınması, kitap kapaklarının yıpranması ve ayakkabı tabanlarının eskimesi sürtünme kuvvetinin olumsuz etkilerindendir.

Sürtünmeyi azaltmak için kapı menteşeleri yağlanır veya ağır valizlerin altına tekerlek takılır. Tarihte Fatih Sultan Mehmet de gemileri karadan yürütürken kütükleri yağlatarak sürtünme kuvvetini azaltmıştır.

Hava ve Su Direnci

Havanın cisimlerin hareketine karşı gösterdiği zorluğa hava direnci adı verilir. Paraşütle atlayan bir kişinin güvenle yere inmesi, açılan paraşütün temas yüzeyini büyüterek hava direncini artırması sayesinde gerçekleşir.

Suyun cisimlerin hareketine karşı gösterdiği zorluk ise su direnci olarak adlandırılır. Denizaltıların, balıkların ve gemilerin gövde tasarımları su direncini en aza indirecek şekilde yapılandırılmıştır.

Otomobillerin, hızlı trenlerin ve uçakların ön kısımlarının sivri tasarlanması hava direncini azaltır. Uçakların kanatlarındaki flap parçaları ise iniş sırasında açılarak hava direncini artırır ve yavaşlamayı sağlar.

Konuyu anlama alıştırmaları

Sürtünme Kuvveti ve Yüzey Özellikleri

Karşılaştır: Evdeki halı kaplı zemin ile fayans kaplı zeminde aynı oyuncak araba eşit kuvvetle itildiğinde hangisinde daha uzağa gideceğini sebepleriy düşün.

Sürtünme Kuvvetinin Günlük Hayattaki Yeri ve Uygulamaları

Günlük Hayattan Bul: Yaşam alanlarında hareketi kolaylaştırmak veya zorlaştırmak amacıyla sürtünmeyi değiştiren iki farklı uygulama tespit et.

Hava ve Su Direnci

Dene: Biri tamamen açık diğeri sıkıca buruşturulup top yapılmış iki özdeş kâğıt sayfasını aynı yükseklikten serbest bırakarak düşüş hızlarını gözlemle.

Özet

  • Sürtünme Kuvveti: Temas eden yüzeyler arasında gerçekleşen ve genellikle harekete zıt yönde oluşan dirençtir.
  • Pürüzlü Yüzey: Cisimlerin hareketini zorlaştıran ve sürtünme kuvvetinin daha yüksek ölçüldüğü ortamdır.
  • Az Pürüzlü Yüzey: Cisimlerin daha kolay kaymasını sağlayan ve sürtünme kuvvetinin düşük olduğu ortamdır.
  • Sürtünmeyi Artıran Uygulama: Karlı yollarda araç tekerleklerine zincir takılması veya krampon giyilmesi işlemidir.
  • Sürtünmeyi Azaltan Uygulama: Kapı menteşelerinin yağlanması veya eşyalara tekerlek takılması işlemidir.
  • Hava Direnci: Havanın içerisinde hareket eden cisimlerin hareketine karşı gösterdiği engelleyici kuvvettir.
  • Su Direnci: Suyun içerisinde hareket eden cisimlerin hareketini zorlaştıran sürtünme kuvvetidir.
  • Sivri Tasarım: Taşıtların ön kısımlarının sivri yapılarak hava ve su direncinin azaltılmasıdır.

Düşün ve yorumla

Sence dünyadaki tüm sürtünme kuvveti bir anlığına tamamen yok olsaydı günlük hayatımızda ne gibi olumlu ve olumsuz durumlar yaşanırdı?

…soru

Kavrama testi

Ne kadar anladın?

Kavrama testiyle kendini dene. Yarım bıraktığın test kaldığın yerden devam eder.