Page 42 - Fizik 11 | 1.Ünite

KUVVET VE HAREKET

C) SÜRTÜNME KUVVETİNİN YAPTIĞI İŞ

Sürtünme kuvvetinin (F s ) yol boyunca sabit olduğu yatay düzlem üzerinde V hızı ile fırlatılan cisim yavaşlayarak
durur. Bu olayda cismin durmasının nedeni sürtünme kuvvetinin cismin hareketine karşı iş yapmasıdır. Cismin
kinetik enerjisi sürtünme kuvveti nedeni ile sürtünen yüzeylerde ısı enerjisi şeklinde iç enerjiye dönüşür. Cisim
durana kadar iş yapan kuvvet sürtünme kuvvetidir. Cisim x kadar yer değiştirdiğinde sürtünme kuvvetinin yap-
tığı iş (W s )

W s = F s ∙ x olur.
Bir sistem sadece sürtünme kuvvetinin etkisinde ise
sistemin mekanik enerjisi korunmaz. Sürtünme kuvve- N V = 0 V
ti sistemin son ve ilk mekanik enerjileri arasındaki fark
kadar iş yapar. Şekil 1.51’deki gibi sürtünmeli yüzeyde F F
F S
durmakta olan bir cisme yola paralel sabit F kuvveti
uygulanırsa hem F kuvveti hem de F S kuvveti iş yapar. G = m . g D x
Cismin hareketi yönünde uygulanan F kuvvetinin yap-
tığı iş cismin kinetik enerjisini arttırırken, harekete zıt Şekil 1.51: Sürtünmeli ortamda F kuvveti etkisinde hareket
yönlü F S kuvvetinin yaptığı iş cismin kinetik enerjisini eden cisim
azaltır. Bu durumda net kuvvetlerin yaptığı iş,

W net = F ∙ x - F s ∙ x (W net = (F - F s ) x ( W net = F net ∙ x olur.
Şekil 1.52'deki gibi sabit sürtünmeli eğik düzlem üze-
rinde duran m kütleli cisim, yüzeye paralel sabit kuvvet
uygulanarak h yüksekliğine çıkarılırsa F
d h
F kuvvetinin yaptığı iş W F = F ∙ d N
Sürtünme kuvvetinin yaptığı iş W s = F s . d m
m . g . sin a a
Çekim kuvvetine karşı yapılan iş a

W = m . g ∙ h = m ∙ g . sin a ∙ d olur. F S m . g . cos a
Net kuvvetin yaptığı iş cismin kinetik enerjisindeki de- G = m . g
ğişimdir.
Şekil 1.52: Sürtünmeli eğik düzlemde hareket eden cisme
∙ d – m ∙ g ∙ h = ∆E K olarak bulunur. etki eden kuvvetler
W net = F ∙ d - F s
80. ÖRNEK

V Yatay düzlemin K noktasından V hızıyla fırlatılan m
V = 0
kütleli cisim x kadar uzaklıktaki L noktasında durmak-
m tadır.
Buna göre KL yolu boyunca cisimle yüzey arasındaki
K L sürtünme katsayısını veren ifadeyi bulunuz.
x
ÇÖZÜM
K noktasından fırlatılan cisim, hızından dolayı kinetik enerjiye sahiptir. Cisim L noktasında durduğuna
göre sahip olduğu kinetik enerji, sürtünme kuvvetinin yaptığı işe dönüşmüştür.

W = ∆E K ( F net ∙ Dx = ∆E K
1 2 1 2 1 2 V 2
-F s . Dx = 2 m $ V son - 2 m $ V ilk ( -k ∙ m ∙ g ∙ x = - 2 m ∙ V ( k = 2 $ gx olur.

144