Sürtünme Kuvvetinin Yaptığı İş nedir?
Fizik · AYT · Konu 15
Tahmini okuma süresi: 6 dk
Kısa cevap
Bu konuda neler öğreneceksin?
- Sürtünme kuvvetinin oluşma koşullarını ve yönünü açıklar.
- Sürtünme kuvvetinin yaptığı işin negatif olduğunu işaretleme kurallarıyla gösterir.
- Birim ve boyut kontrolü yaparak işin joule biriminde olduğunu doğrular.
- Serbest cisim diyagramı çizerek normal kuvveti ve sürtünme kuvvetini birlikte hesaplar.
- Kinetik enerji kaybını sürtünme işiyle eşleştirerek durma mesafesini ve ısı miktarını hesaplar.
Anahtar fikirler
- Sürtünme kuvveti daima kayan cismin hareketinin ters yöndedir; bu yüzden yaptığı iş daima negatiftir.
- İş, kuvvet ile yer değiştirmenin çarpımıdır; kuvvet hareketle zıt olduğundan cos 180 çarpanı devreye girer.
- Sürtünme katsayısı boyutsuzdur ve yüzeylerin pürüzlülüğüne bağlıdır; yay sabitiyle aynı harfi kullanması karışıklık yaratabilir.
- Yatay zeminde normal kuvvet m · g, eğik düzlemde ise m · g · cos θ değerini alır.
- Yatay zeminde ağırlık ve normal kuvvet iş yapmadığı için kinetik enerjideki azalma doğrudan sürtünme işine eşittir.
- Kaybolan mekanik enerji ısı olarak ortaya çıkar; ısı miktarı k · N · d ile hesaplanır.
Konunun özeti
Yatay zeminde normal kuvvet m · g, eğik düzlemde m · g · cos θ değerini alır. Yatay zeminde ağırlık ve normal kuvvet iş yapmadığı için kinetik enerjideki azalma doğrudan sürtünme işine eşittir ve kaybolan enerji ısı olarak ortaya çıkar. Durma mesafesi d = v² / (2 · k · g) bağıntısından bulunur.
Çözümlü mini örnek 1
Sürtünme katsayısı 0,25 olan bir zemin üzerinde 8 kg kütleli bir kutu 6 m yol aldığında sürtünme kuvvetinin yaptığı iş kaç J'dur? (g = 10 m/s²)
Adım 4: Sonucu -120 J olarak bul ve bu kaybın ısıya döndüğünü belirt.
Çözümlü mini örnek 2
Sürtünme katsayısı 0,2 olan yatay bir zeminde 5 kg kütleli bir cisim 8 m/s hızla kaymaya başlıyor ve durduruluyor. Cisimde oluşan ısı kaç J'dur? (g = 10 m/s²)
Adım 4: Isı miktarını da F_s · d = 10 · 16 = 160 J olarak doğrula.
Sık yapılan hatalar
- İşin işaretini atlamak: Sürtünme kuvveti hareketin ters yöndedir; iş daima negatif olmalıdır.
- Normal kuvveti ağırlığa eşitlemek: Eğik düzlemde normal kuvvet, ağırlığın yalnızca yüzeye dik bileşenidir.
- Yolu karesel almak: İş doğrusal olduğundan k · N · d yazılır; k · N · d² hatalıdır.
İlgili konular
Sıradaki adım
Tam anlatımKonuyu tam anlatımıyla okuKonu anlatımı, kazanımlar ve örnekler tek sayfada.Konu anlatımları hesapsız okunur. Quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.
DersTeders ile devam et
Fizik · AYT için çalışma yolu
- OkuKonu anlatımını bu sayfada bitir.
- Soru çözÖrnekleri çöz, cevabı açıklamayla karşılaştır.
- Quiz ile pekiştirHesapla kendini ölç.
Konu anlatımları hesapsız okunur; quiz, slayt ve deneme için hesap gerekir.