Skip to content Skip to navigation

Sürtünme Kuvveti: Da Vinci Yanılmış mıydı?

Dr. Mahir E. Ocak
13/03/2018 - 17:01

Sürtünme kuvveti üzerine ilk bilimsel çalışmayı 500 yıldan daha uzun bir süre önce Leonardo da Vinci yapmıştı. Da Vinci’nin vardığı sonuç, sürtünme kuvvetiyle normal kuvvet arasında doğrusal bir ilişki olduğuydu. Peki, bugün hâlâ mühendisler tarafından kullanılan bu yasa gerçekten doğru mu?

Amsterdam Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı yakın zamanlarda yaptıkları deneylerde, Leonardo da Vinci’nin sürtünme kuvveti ile ilgili vardığı sonuçları test etmişler. Dr. B. Weber ve arkadaşlarının Nature Communications’ta yayımladıkları sonuçlar, sürtünme kuvveti hakkında bilinenlerin gözden geçirilmesi ve güncellenmesi gerektiğini gösteriyor.

Basınca duyarlı moleküllerin yaydığı ışık, temas yüzeyini gösteriyor.

Moleküler ölçekte bakıldığında tüm yüzeyler pürüzlüdür. Sürtünme kuvveti birbiri üzerinde kayan cisimlerin yüzeylerindeki pürüzlerin birbirine temas ettiği yerlerde ortaya çıkar. Dolayısıyla temas yüzeyi arttığında sürtünme kuvveti de artar. Da Vinci’nin doğrusal ilişki yasasının yaygın açıklaması, normal kuvvet iki katına çıktığında temas yüzeyinin ve dolayısıyla sürtünme kuvvetinin de iki katına çıktığıdır. Araştırmacılar bu açıklamanın doğruluğunu test etmek için küre biçimli cam bir yüzeyi basınca duyarlı boyayla kaplamış. Küre başka bir cismin üzerine bastırıldığında basınca duyarlı moleküller ışık yayıyor. Işık yayılan bölgelere ve ışıma miktarına bakılarak temas eden bölgeler ve temas yüzeyinin büyüklüğü hakkında fikir edinilebiliyor.

Deney sonuçlarına göre temas yüzeyiyle sürtünme kuvveti arasında, beklendiği gibi, doğrusal bir ilişki var. Örneğin temas yüzeyi iki katına çıktığında sürtünme kuvveti de iki katına çıkıyor. Ancak sonuçlar, normal kuvvetle temas yüzeyi arasında da olduğu düşünülen doğrusal ilişkiyi doğrulamıyor. Araştırmacılar, sürtünme kuvvetinin daha iyi anlaşılabilmesi için temas yüzeyiyle normal kuvvet arasındaki deneysel verileri hassas bir biçimde tahmin edebilen kuramsal modellere ihtiyaç olduğunu belirtiyor.

İlgili İçerikler

Fizik

Ses günlük hayatımızın önemli bir parçası olmasına rağmen sesin ardındaki fiziksel süreçler dikkatimizi çekmemiş olabilir. Bu fiziksel süreçleri daha iyi anlayabilmek için sesi “görmeye” ne dersiniz?

Fizik

2014 yılında Türkiye’nin kendi teknolojisini kullanarak fotovoltaik (FV) temelli güneş enerjisi santral ekipmanlarını üretmesi ve ihraç etmesi amacıyla MİLGES (Millî Güneş Enerjisi Santrali Geliştirilmesi) projesi başlatılmıştı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler ile iletken ve yalıtkan dedektör düzeneği tasarlıyoruz.

Fizik

Deneyler köşesinin yeni etkinliğinde Faraday kafesinin çalışma prensibini ve günlük hayatımızda nerelerde kullanıldığını öğreniyoruz.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemeler kullanarak sabit makaralar, kaldıraç ve tekerleklerden oluşan ve bir bileşik makine olan “lastik tekerlekli vinç” düzeneği tasarlayacağız.

Fizik

Deneyler köşesinin bu etkinliğinde basit bir kondansatör tasarlayıp birçok elektrik devresinde kullanılan bu elektronik devre elemanının çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Yenilenebilir enerji kaynaklarının başında güneş enerjisi geliyor. Ancak güneş ışığından aldığı enerjiyi elektriğe dönüştüren geleneksel fotovoltaik gözeler sadece gündüzleri çalışıyor. Gündüzleri elde edilen enerjiyi geceleri kullanabilmek içinse başka enerji biçimlerine dönüştürüp depolamak gerekiyor.

Fizik

Fren pedalına hafif bir dokunmayla, yüklü bir kamyonun nasıl durduğunu öğrenmek ister misiniz? Sürücü tarafından fren pedalına uygulanan kuvvet, fren hidroliği tarafından balatalara iletilir. Balatalar da tekerleklerle bağlantılı fren disklerini sıkıştırarak aracın yavaşlamasını ve durmasını sağlar.

Fizik

Yarasalar ilgi çekici bir özelliğe sahip: Ses dalgalarını kullanarak tamamen karanlık bir ortamda çevrelerindeki nesnelerin yerini belirleyebiliyorlar. Görme engelli bazı insanların da bu özelliğe sahip olduğu biliniyor.

Fizik

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun malzemeler kullanarak elektrik enerjisi elde edip enerjiyi ışık, hareket ve ses enerjisine dönüştüren bir düzenek tasarlayacağız.