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

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.

Fizik

Su, elektrik enerjisi kullanılmadan bulunduğu yerden daha yükseğe nasıl taşınabilir? Arşimet bu sorunu milattan önce üçüncü yüzyılda icat ettiği Arşimet vidası ile çözmüştü. Deneyler köşesinin bu etkinliğinde, Arşimet vidası tasarlayarak suyu yukarı taşımak amacıyla kullanılabilecek bir pompa yapıyoruz.

Fizik

Bilim Genç olarak ODTÜ Saçılmalı Demet Hattı ve İVME-R’de yürütülen çalışmalarla ilgili ODTÜ Fizik Bölümü Öğretim Üyesi ve İVME-R Müdürü Prof. Dr. Bilge Demirköz ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Fizik

Bundan yüzyıllar önce Dünya’nın kendi etrafında dönüp dönmediği, ayrıca Dünya’nın mı Güneş’in etrafında yoksa Güneş’in mi Dünya’nın etrafında dolandığı bilim insanları arasındaki en hararetli tartışma konularından biriydi. 

Fizik

Rice Üniversitesinde Prof. Dr. James M. Tour önderliğinde çalışmalar yapan bir grup araştırmacı, karbon içeren atıklardan grafen üretmeye imkân veren bir yöntem geliştirdi. Araştırma ile ilgili makale Nature’da yayımlandı.

Fizik

Gençleri bilim insanlarıyla bir masa etrafında buluşturan TÜBİTAK Bilim Genç Kafe 11 Şubat Uluslararası Bilimde Kadınlar ve Kız Çocukları Günü’nde Ankara, İstanbul ve Samsun’da düzenleniyor. Etkinliğin Ankara’daki konuğu 2019 yılı TÜBİTAK Teşvik Ödülü’nü kazanan Dr. Öğr. Üyesi Emine Ülkü Sarıtaş.

Fizik

Tasarla ve Yap köşesinin bu etkinliğinde maliyeti uygun malzemeler ile cisimlerin nasıl elektriklendiğini gösteren bir düzenek tasarlıyoruz.