Sürtünme Nedir?

Sürtünme Nedir?

Sürtünme iki yüzey arasında meydana gelen bir kuvvettir. Bir yüzeyin diğerine göre hareketini engellemeye çalışan karşıt bir kuvvet olarak düşünülebilir.

Sürtünme nasıl çalışır?

Uzun yıllar yüzey pürüzlülüğünün tek faktör olduğu düşünülüyordu. İki parça zımpara kağıdını üst üste kaydırmaya çalıştığınızı hayal edin; kağıtların aşındırıcı yapısı hissedilebilen bir direnç kuvvetine neden olur. Zımpara kağıdı ne kadar 'pürüzlü' olursa reaksiyon da o kadar aşındırıcı olur. En pürüzsüz görünen malzemelerin bile yüzeylerinde tepeler ve vadiler bulunur. Bu 'zımpara etkisi' sürtünmenin önemli bir bileşenidir ancak başka bir nedenin de önemli olduğu artık bilinmektedir.

'Mikroskopik düzeyde' yüzeyler arasında bir yapışma kuvveti vardır; Moleküler veya elektromanyetik kuvvetler, iki malzeme yüzeyinin moleküllerini birbirine çekerek, yapışkan bir bağa benzer bir şey oluşturur; İki yüzeyin birbirine göre kayması için bu moleküler yapışmanın kırılması gerekir. Farklı malzemelerin farklı 'yapışkanlık' düzeyleri vardır ve bunu daha sonra inceleyeceğiz.

Sürtünmenin başka bir 'bileşeni', yüzeylerin deforme olması veya daha genel olarak daha yumuşak bir yüzeyin daha sert bir yüzey tarafından deforme edilmesidir.

Görüldüğü üzere sürme etkisi harekete karşı bir direnç oluşturacaktır.

Sürtünmeyi nasıl hesaplarım?

Newton'un üçüncü yasası, her etki için eşit ve zıt bir tepki olduğunu belirtir. Yani aşağıdaki nesnenin ağırlığı (W) için tepki kuvveti N'dir ve bu değer olarak W'ye eşittir ancak ters yönde etki eder.

Sürtünme kuvveti Ff, bu tepkisel kuvvet N'nin sürtünme katsayısı adı verilen µ (Yunanca mu) faktörüyle çarpılmasıyla hesaplanır. Yukarıdaki diyagramda F kuvveti sağdan sola doğru ağırlığa etki etmektedir; Sürtünme kuvveti Ff, şekilde gösterildiği gibi bu kuvvete karşı etki etmektedir. Aşağıda malzemeye bağlı olarak sürtünme katsayısı değerlerine bakacağız.

Sürtünme türleri

Daha doğrusu sürtünme katsayısı türleri. Statik ve kinetik olmak üzere iki türü vardır. Statik, bir cismin diğerine göre harekete geçmesinden önceki katsayıdır; kinetik, cisimlerin birbirine göre hareket etmesinden sonraki katsayıdır. Beklenebileceği gibi, ikisi her zaman aynı değildir; bir cismi hareket ettirmek için onu hareket halinde tutmaktan daha fazla kuvvet gerekir.

Sürtünme katsayısı için tipik değerler

Aşağıdaki tabloda çeşitli malzeme kombinasyonları için gösterge değerler verilmektedir. Bu, Norgren ELION Elektrikli Aktüatör Yapılandırıcısında uygulanan sürtünme katsayısına ilişkin tahminler yapmak için kullanılabilir.