sürtünme

Sürtünme, iki temas eden yüzey arasındaki etkileşimden kaynaklanan ve hareketin başlamasını, sürdürülmesini veya durdurulmasını etkileyen kuvvettir. Bu kuvvet yüzeyler arasındaki mikro düzensizlikler, yapışma kuvvetleri ve yüzey deformasyonundan doğan enerji kaybını temsil eder. Sürtünme, hareket yönünün tersine yönelir ve genellikle ısı olarak enerji kaybına yol açar.

Statik sürtünme ile kinetik (dinamik) sürtünme olmak üzere iki ana kategoride incelenir. Statik sürtünme, hareket başlamadan önce yüzeyler arasındaki bağlayıcı kuvvetleri ifade eder ve f_s ≤ μ_s N ile sınırlanır. Hareket başladıktan sonra karşılaşılan sürtünme ise kinetik sürtünmedir; f_k = μ_k N olur ve çoğunlukla μ_k, μ_s’ten küçüktür. Sürtünme kuvvetleri yöndeş olur: hareket yönünün tersine.

Mikroskopik düzeyde sürtünmenin temel mekanizması yüzeylerin düzensizlikleriyle karşılaşan kayma kuvvetleridir; ayrıca adhezyon kuvvetleri ve yüzeylerin ve ara yüzeylerin deformasyonu enerjinin ısınmaya dönüşmesine yol açar. Kuru sürtünme (yağsız) ile yağlı/üçlü yağlama altında sürtünme davranışları farklıdır. Ayrıca dönen ve kayıcı sürtünme ile yuvarlanma sürtünmesi arasındaki farklar da önemlidir; yuvarlanma sürtünmesi genellikle daha düşük enerji kaybı sağlar.

Faktörler sürtünmeyi belirler: normal kuvvet N birincil belirleyicidir; yüzeylerin pürüzlülüğü, malzeme ve kimyasal yapışma muhtemelen μ değerlerini etkiler. Sıcaklık, yağlama durumu ve temas alanı gibi faktörler de sürtünmeyi etkileyebilir; klasik sürtünme kanunları yüzey alanını bağımsız kabul eder, pratikte küçük etkiler görülebilir.

Uygulamalarda sürtünme, tekerleklerden frenlere, debriyajlardan makaralara kadar geniş bir alanda enerji kaybı ve kuvvet iletimine yön verir. Sürtünme, kontrollü kuvvet aktarımı ve güvenlik açısından hem avantaj hem de tasarım zorluğu sunar.