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

Ay'a ulaşmamızı sağlayan en önemli teknolojilerden biri roketlerdi. Peki, roketler nasıl çalışıyor? Deneyler köşesinin bu etkinliğinde bir araba tasarlayarak Newton'un hareket yasalarını ve roketlerin çalışma prensibini öğreniyoruz.

Fizik

Söz konusu elektronlar, protonlar gibi “noktasal” parçacıklar olduğunda aynı işaretli elektrik yüklerinin birbirini ittiği, zıt işaretli elektrik yüklerinin birbirini çektiği bilinir. Ancak çok sayıda elektrik yüklü noktasal parçacığın bir araya gelmesiyle oluşan “bileşke” parçacıklarda durum farklıdır. 

Fizik

Danimarkalı gökbilimci Ole Christensen Romer, ışık hızını belirlemek için çalışmalar yapan ilk bilim insanlarından biridir. Romer, yaptığı uzun süreli gözlemler sonucunda Jüpiter’in uydularından Io’nun iki tutulması arasında geçen zamanlarda farklılıklar tespit etti.

Fizik

Bu etkinliğimizde yenilenebilir enerji kaynaklarından güneş enerjisinin farklı enerji türlerine dönüştüğünü gözlemleyebileceğimiz bir düzenek tasarlayacağız.

Fizik

James Watt’ın buhar motorunu keşfetmesi Sanayi Devrimi’nin başlangıcı olarak kabul edilir. James Watt, buhar motorunu madenlerde ortaya çıkan suyun dışarı pompalanması için etkili bir yöntem ararken geliştirdi. İlk yazımızda Arşimet, 12. yüzyılda yaşayan el-Cezeri ve 16. yüzyılda yaşayan Takiyüddin’in suyun yukarı taşınması için geliştirdikleri düzenekleri anlatmıştık.

Fizik

Uluslararası bir araştırma grubu, araçların arka kısımlarına hava püskürten cihazlar yerleştirerek hava sürtünmesini azaltmayı başardı. Dr. Ruiying Li ve arkadaşları tarafından yapılan araştırmanın sonuçları Physical Review Fluids’te yayımlandı.

Fizik

Bu etkinliğimizde maliyeti uygun malzemelerden güneş enerjisi ile çalışan bir yel değirmeni düzeneği tasarlayarak enerji dönüşümünü gözlemleyeceğiz.

Fizik

Zürih Federal Teknoloji Enstitüsü ve Zürih Üniversitesinde çalışan bir grup araştırmacı, aşırı derecede düşük sıcaklıklara soğutulduğunda bile suyun donmasını engelleyen bir yöntem geliştirdi. 

Fizik

Nano ölçekteki malzemelerin özelliklerinin anlaşılması için gerçekleştirdiği uluslararası düzeyde üstün nitelikli çalışmalarıyla 2018 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’ne layık görülen Doç. Dr. Hasan Şahin ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Gözümüz karanlık veya aydınlık ortamlarda, nesnelerin çok uzakta ya da çok yakında olduğu durumlarda net görüntüler oluşturabiliyor. Etkileyici fotoğraflar çekebilmek içinse fotoğraf makinesinde doğru ayarların yapılması gerekiyor. Gelin, görüntü oluşturma özelliğine sahip olan insan gözü ile fotoğraf makinesini karşılaştıralım.