Kuvvet uygulandığında bazı cisimlerin şekillerinde değişiklikler olduğunu, uygulanan kuvvet ortadan kalktığında ise bu cisimlerin ilk şekillerine döndüklerini fark ettiniz mi? Bu tür cisimlere, esnek cisimler dendiğini biliyor musunuz?
Örneğin, giydiğimiz bazı tişört ve çoraplar esnektir. Onları, giyebilmek için gereriz. Çıkardığımızda ise bu giysiler, ilk şekillerine döner. Oyun hamuru ve cam macunu gibi maddeler esnek değildir. Onlara kuvvet uyguladığımızda şekillerini değiştirebiliriz. Fakat uyguladığımız kuvvet ortadan kalktığında bu maddeler eski hâllerine dönmezler.
Yay gibi cisimler esnektir. Gererek ya da sıkıştırarak onların şekillerini değiştirebiliriz. Uyguladığımız kuvveti ortadan kaldırdığımızda ise yay eski hâline döner.
Yayın Oluşturduğu Kuvvet
Bir yaya uygulanan kuvvetin büyüklüğü, yayın gerilmesini veya sıkışmasını nasıl etkiler? Yandaki şekle baktığınızda iki kat büyük kuvvetin yayın iki kat, üç kat
büyük kuvvetin de yayın üç kat uzamasını sağladığını fark ettiniz mi?
Bir cismi, yayın ucuna astığımızda cismin ağırlığından dolayı yay uzar. Fakat yay da asılı olduğu cisme yukarı doğru bir kuvvet uygular. Bu yüzden cisim asıldıktan sonra, yayın ucu bir müddet aşağı ve yukarı hareket eder ve bir süre sonra durur. Bu durumda cismin ağırlığı ile yayda oluşan kuvvet dengede olur. Yandaki şekilde görüldüğü gibi, cismi yaydan ayırdığımızda yayın ucu yukarı doğru hareket eder. Eğer yayın ucundan ayırdığımız cisim daha ağır olursa yay yukarı doğru daha hızlı hareket eder. Bu durum yayın, kendisini geren cisme, eşit büyüklükte ve zıt yönde bir kuvvet uyguladığını gösterir. Acaba, bir yaya çok büyük bir kuvvet uygularsak
ne olur? Yaya gereğinden fazla kuvvet uygulandığında yay, esneklik özelliğini kaybeder ve eski hâline dönemez. Yapımında yay kullanılan aletler tasarlanırken yay ile
bu yaya uygulanacak kuvvetin uygun özellikte olmasına dikkat edilir. Bir cismin ağırlığını ölçmek için dinamometre (yaylı el kantarı) kullanıldığını öğrenmiştik. Yandaki fotoğrafta görüldüğü gibi bir elmayı dinamometreye astığımızda elmanın ağırlığı dinamometrenin içindeki yayı uzatır. Eğer aynı dinamometreye bir paket elma asarsak yay bu kez daha fazla uzar. Çünkü bir paket elmanın ağırlığı daha fazladır. Kuvvet biriminin Newton (Nivton) olduğunu ve “N” ile gösterildiğini biliyoruz. Newton biriminin kullanılışını şu şekilde örneklendirebiliriz:
Söz gelişi 100 g’lık bir çikolatanın ağırlığı yaklaşık 1N iken 1 kg’lık şeker paketinin ağırlığı yaklaşık 10N’dur. Aşağıdaki resimde de görüldüğü gibi ağırlık ölçmek için kullanılan dinamometreler farklı şekillerde tasarlanır. Yaylarının inceliğinden ya da kalınlığından bu dinamometrelerin farklı ağırlıktaki cisimleri ölçmek için yapıldıklarını anlayabiliriz. Örneğin, ince yaydan yapılan bir dinamometre 0 – 1 N arasında ölçüm yaparken kalın yaydan yapılanı 0 – 10 N arasında ölçüm yapabilir. Aşağıdaki resimlerden de anlaşılacağı gibi, yaylar birçok alette kullanılır. Yayların bu aletlerde hangi amaçlarla kullanılmış olduklarını açıklayalım. Yapımında yay kullanılan aletlere çevremizden başka örnekler verelim.
Fen bilimleriyle uğraşan bilim insanları için ölçme çok önemlidir. Bilim insanları yaptıkları gözlem ve araştırmalarını, uygun ölçme araçlarını kullanarak anlamlı hâle
getirirler. Örneğin, bir mühendis metre ve gönye gibi araçları kullanırken bir doktor da hastasının ateşini ölçmek için termometreden yararlanır. Gözlem ve ölçümlerin sonucunda elde edilen veriler, yorumlanarak değişkenler arasındaki muhtemel ilişkiler belirlenir. Elde edilen veriler tablo, grafik, resim, çizim ve yazılı metin gibi çeşitli yöntemlerle kaydedilir. fiimdi bir lastiğe ya da yaya farklı büyüklükteki ağırlıkları asarak bir dinamometre yapmaya ne dersiniz?
Lastikteki uzama miktarı uygulanan kuvvet ile doğru orantılıdır. Yani bir lastik ya da yaya uygulanan kuvvet ne kadar artırılırsa uzama miktarı da aynı oranda artar. Günlük hayatta kullandığımız el kantarı, baskül gibi tartı araçları yayların bu özelliğine göre ölçüm yapar. Ancak uygulanan kuvvetin artırılması sonucunda lastiğin kopabileceğini veya yayın esnekliğini yitirebileceğini ve uzamanın kalıcı hâle gelebileceğini dikkate almak gerekir.
Önemli Not:
*Esneklik potansiyel enerjisi sıkıştırma veya gerilme miktarına ve maddenin esneklik özelliğine bağlıdır.
*Her yayın esneklik potansiyel enerjisi farklıdır. Bu enerji yayın esnekliği , sertliği , yapıldığı maddenin cinsine ve yayın helozon sayısına bağlıdır.
*Esnekliğini kaybeden bir yay eski haline dönemez.
DİNAMOMETRE YAPALIM
Malzemeler:
Yay , üçayak , 1 kg lık bir ağırlık , karton şerit , ip
Deneyin Yapılışı
Kuvveti ölçen araçlara dinamometre denir. Sarma yayın bir ucuna kancalı bağlama parçasını geçirin. Yayın alt ucuna ise hidrostatik terazinin özel kefesini asınız. Karton şeridi, sarma yaya paralel olacak şekilde yerleştirin. Kefe boşken gösterge olarak kullandığımız telin hizasını karton şerit üzerinde işaretleyip sıfır yazınız. Kefeye 1 kg'lık kütleyi koyunuz. Sarma yay dengeye geldiğinde göstergenin karton şerit üzerinde gösterdiği hizayı işaretleyip 10 yazınız. Cetvel yardımıyla O ile 10 arasını 10 eşit parçaya bölünüz. Yaptığınız basit bir dinamometredir.
Bununla ağırlığı 10 N'u geçmeyen cisimlerin ağırlıklarını ölçebilirsiniz.
İş ve Enerji
iş kelimesi hakkında siz ne düşünüyorsunuz? Hangi durumlarda iş yapılmış olur?
Buzdolabına kuvvet uygulayarak onun yerini değiştirdiğimizde bir iş yapmış oluruz. Ancak aynı dolaba kuvvet uyguladığımız hâlde onun yerini değiştiremiyorsak yorulduğumuz hâlde bir iş yapmış sayılmayız.
Buna göre yandaki resimlerden hangisinde bir iş yapıldığını söyleyebiliriz?
İş yapmış olabilmemiz için uyguladığımız kuvvetin yönü ile cismin aynı yönde yer değiştirmiş olması lazımdır. Buna göre kapı hareket ederken iş yapmış oluruz. 2. durumda kapı kuvvet sonucu yer değiştirme olmayınca iş yapmış olmayız.
Yapılan işin büyüklüğü, cisme uygulanan kuvvetin büyüklüğüne ve cismin yer değiştirme mesafesine bağlıdır.
inşaat ustası, aşağıda görülen birinci resimde yerden aldığı bir tuğlayı; ikinci resimde ise iki tuğlayı duvarın üstüne koymaktadır. Tuğlalar her iki resimde de aynı yüksekliğe konulmaktadır. iki tuğla, bir tuğladan iki kat daha ağırdır. Dolayısıyla iki tuğlayı kaldırmak için uygulanan kuvvet, bir tuğlaya kaldırmak için uygulanan kuvvetin iki katıdır. Bu sebeple yapılan iş de iki kat fazladır. Kuvvet biriminin Newton (Nivton), yol biriminin de metre olduğunu ve Newton’un kısaca “N” ile metrenin de “m “ ile gösterildiğini biliyoruz. işin birimi ise N.m dir. N.m ye özel olarak joule (jul) denir. Bir N’luk bir kuvvet, bir cismi, 1 m’lik bir yolda ve kuvvet
yönünde hareket ettirirse 1 J’lük iş yapmış olur. 2 N’luk bir kuvvet, bir cismi, 3 metre hareket ettirirse 6 J iş yapmış olur.
Kuvvet, yer değiştirme ve iş arasındaki ilişkiyi anlayabildik mi?
Kitapları alıp rafa yerleştiren erkek öğrencinin fen anlamında bir iş yapmış olduğunu söyleyebiliriz. Oysaki kız öğrenci kitapları omzuna koyarak başka bir noktaya taşıdığında yer çekimi kuvvetine karşı bir iş yapmış olmaz. Çünkü taşıma sırasında kitaplara uygulanan kuvvetin yönü düşey, gerçekleşen hareketin yönü ise
yataydır.
Demek ki iş yapılabilmesi için cisme uygulanan kuvvetin hareketle aynı doğrultuda olması gerekir.
Sonuç olarak şunu söyleyebiliriz ki cisme, hareket doğrultusuna, dik olarak etki eden kuvvet, bilimsel anlamda bir iş yapmış olmaz. Buna göre yüksekten bırakılan bir cismin yere düşmesiyle iş yapılmış olur mu? Cevabımız “Evet” ise bu işin hangi kuvvet tarafından yapıldığını söyleyelim? Yandaki fotoğraşarda da görüldüğü gibi
yerden aldığımız bir kitabı, kitaplığımızın ikinci rafına mı yoksa daha yüksekteki dördüncü rafına mı yerleştirdiğimizde daha çok iş yapmış oluruz?
Önemli Not:
*İş kuvvet ile cismin yer değiştirme doğrultusunun aynı olması durumunda kuvvet ile cismin yer değiştirme mesafesi çarpımına eşittir.
*Cisim Uygulanan kuvvet ile aynı yönde yer değiştirmiyorsa yer değiştirme 0 alınır dolayısı ile iş yapılmamış olup iş 0 dır.
* işin birimi ise N.m dir. N.m ye özel olarak joule (jul) denir.
*Enerji iş yapabilme yeteneğidir. E ile gösterilir. Enerji birimi işin birimi ile aynıdır , yani joule dir.
*İş net kuvvet ve alınan yol ile doğru orantılıdır.
*Bir kitap raftan aşağı doğru düşerken iş yapmış olur. Kitabı hareket ettiren kuvvet olan yerçekimi ile aynı yönlü hareket eder.
*Yağmur damlalarına etki eden yerçekimi de ş yapmış olur.
*Halterini kaldıran haltercide iş yapış olur.
Enerji Nedir?
Günlük konuşmalarımızda “enerji” kavramını sıkça kullanırız. “Enerjimiz yetersiz.” “Enerji fiyatları gittikçe artıyor.” “Enerji tasarrufu yapmalıyız.” vb. sözlerin hiç de yabancısı değiliz. Enerji denilince aklımıza ilk gelen “elektrik, ışık, benzin, doğal gaz, kömür, ateş, Güneş, pil belki de baraj ve rüzgâr”dır. Enerji, evrenin sahip olduğu en büyük zenginliktir. Bir iş yapabilmek için enerjiye ihtiyaç duyarız. Şehirlerimiz enerji sayesinde aydınlanır, trenler, arabalar, uçaklar ve roketler enerji sayesinde hareket eder. Evlerimizi ısıtmak, yemek pişirmek, radyoda müzik dinlemek, televizyonda görüntü oluşturmak için de enerji gereklidir. Bunların yanı sıra tarlaları süren traktörler ve fabrikalardaki makineler de enerji sayesinde iş görür
Güneş’ten gelen enerji gün boyunca etrafımızı aydınlatır ve ısıtırken bitkilerin büyümesini sağlar. Hayvanlar, ihtiyaç duydukları enerjiyi yedikleri besinlerde depolanmış olan enerjiden sağlar. Kısacası enerji olmadan hayat da olmaz. Bütün bu açıklamalardan sonra “enerji” deyince ne anlıyorsunuz? Bilim insanları enerjiyi “iş yapabilme yeteneği” olarak tanımlarlar. Enerji bir madde değil, bir cisme ait özelliktir. Örneğin, benzinin sahip olduğu enerji doğrudan kullanılmaz. Ancak motorda yandığında
enerjiye dönüşür. Peki, hangi enerji türlerini biliyoruz?
Bir varlığın kinetik enerjiye sahip olduğunu anlamak çok kolaydır. Eğer bir varlık, hareket ediyorsa kinetik enerjiye sahip demektir. Örneğin, hareket hâlinde olan bir kamyon, koşan bir köpek, hareketli dönme dolap, akan bir nehir ve rüzgâr kinetik enerjiye sahiptir.
Peki, “Bir varlığın süratinin artması, o varlığın kinetik enerjisini de artırır.” diyebilir miyiz? Bir varlığın sürati artıkça kinetik enerjisinin de arttığını biliyoruz. Peki, yandaki fotoğrafta görülen kamyon ve otomobil aynı süratle hareket ettiklerine göre kinetik enerjileri aynı mıdır?
Önemli Not:
*Bir cismin sürati arttıkça kinetik enerjisi de artar.
*Kinetik enerji cismin kütlesine ve süratine bağlıdır.
Aynı süratle hareket eden varlıklardan kütlesi büyük olanın kinetik enerjisi, kütlesi küçük olandan fazladır. Yandaki resimde görülen ve aynı süratle hareket eden kamyonun kütlesi otomobilden daha büyüktür. Öyleyse bu kamyonun kinetik enerjisi de aynı süratle hareket eden otomobile göre daha fazladır diyebilir miyiz?
Enerji, sadece hareketli varlıklarda mı söz konusudur? Bazı maddeler hareketli olmadıkları hâlde iş yapabilme yeteneğine sahiptir. Acaba bu maddeler iş yaparken hangi tür enerjiyi kullanır? Cisimlerin, konumlarından dolayı sahip oldukları bir çeşit enerji vardır. Bu enerjiye potansiyel enerji adı verilir.
Aşağıdaki resmi dikkatle inceleyelim. iki işçi, bir piyanoyu makara yardımıyla üçüncü kata çıkarıyorlar. işçiler, yedikleri gıdalardan sağladıkları enerji sayesinde bu piyanoyu kaldırabilirler. Yukarı kaldırıldığında piyanoda bir çeşit enerji depolanmış olur. Depolanan bu enerji çekim potansiyel enerjisi olarak adlandırılır. işçilerden biri makaranın ipini elinden bırakırsa diğer işçinin uyguladığı çekme kuvveti piyanoyu yukarıda tutmak için yeterli olmayabilir. Bu durumda piyano düşerek çekim potansiyel enerjisini kaybeder. Düşen piyano işçiyi yukarı çekerek bir iş yapmış olur. Acaba, çekim potansiyel enerjisini etkileyen değişkenler nelerdir?
Cisimlerin potansiyel enerjileri sadece onları yükseğe çıkardığımızda mı artar? Kurmalı bir oyuncağın da potansiyel enerjiye sahip olabileceğini biliyor muydunuz?
Bir cismi yukarı kaldırdığımızda cisme etkiyen yer çekimi kuvvetini (ağırlığı) yenmek için cisme kuvvet uygulamış ve bir iş yapmış oluruz. Yaptığımız bu iş kaldırdığımız cisimde çekim potansiyel enerjisi olarak depolanır. Bir cismin ağırlığı ve yerden yüksekliği arttıkça çekim potansiyel enerjisi de artar. Bu yüzden basketbol topunu daha yüksekten bıraktığımızda kum üzerinde daha derin bir iz bırakır. Kinetik ve potansiyel enerjinin birbirine dönüşebildiğini biliyor musunuz? Bir ipin ucuna cisim bağlayarak oluşturduğumuz basit bir sarkaçta bu durumu rahatlıkla gözlemleyebiliriz.
Önemli Not:
*Potansiyel enerji hem ağırlık hem de yükseklikle doğru orantılıdır. Potansiyel enerji=ağırlık X yüksekliktir.
Yukarıdaki fotoğrafta da görüldüğü gibi bazı kurmalı oyuncakların içinde bir yay bulunur. Bu yay kurularak oyuncağın hareket etme yeteneği kazanması sağlanır.
Yani yayda potansiyel enerji depolanır. Yay boşalırken oyuncak hareket eder. Böylece yaydaki potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşmüş olur. Yayların (ya da
daha genel olarak esnek cisimlerin) enerji depolama özelliğinden birçok alanda yararlanıldığını fark ettiniz mi?
Esneklik potansiyel enerjisi, lastiğin cinsine ve gerilme miktarına göre değişmektedir. Bu durum sadece lastik için değil bütün esnek maddeler için de geçerlidir.
Önemli Not:
*Esneklik potansiyel enerjisi sıkıştırma veya gerilme miktarına ve maddenin esneklik özelliğine bağlıdır.
*Her yayın esneklik potansiyel enerjisi farklıdır. Bu enerji yayın esnekliği , sertliği , yapıldığı maddenin cinsine ve yayın helozon sayısına bağlıdır.
*Esnekliğini kaybeden bir yay eski haline dönemez.
Yüksek atlama yapan bir sporcuyu düşünelim. Bu sporcu sırık ile koşarken kinetik enerji söz konusudur. Yüksek atlama sırasında sırık esner ve sporcunun kinetik enerjisi sırıkta, esneklik potansiyel enerjisine dönüşür. Sırık ile yükselen sporcu potansiyel enerji kazanır. Mindere düşerken ise bu sporcunun potansiyel enerjisi azalırken kinetik enerjisi artar. Kinetik enerji ile mindere çarpan sporcu minderin şeklini değiştirir hatta minderin bir miktar ısınmasını da sağlar. ilk aşamadan son aşamaya varıncaya kadar sporcunun sahip olduğu enerji türü değişmiş fakat toplam enerji miktarı aynı kalmıştır. Buna enerjinin korunumu denir. Enerjinin korunumuna göre enerji bir türden başka bir türe dönüşebilir ancak hiçbir zaman artmaz veya azalmaz.
Enerji Dönüşümleri
işlerimizi yaparken kullandığımız birçok enerji türü vardır. Bunlar kimyasal enerji, kinetik enerji, potansiyel enerji, ısı enerjisi ve elektrik enerjisi şeklinde sıralanabilir. Kinetik ve potansiyel enerji, mekanik enerji olarak da adlandırılır. Yukarıda sıralanan enerji türleri çeşitli araçlar yardımıyla birbirine dönüştürülebilir. Enerjinin yok olmadan başka enerjilere dönüşmesi insan hayatında çok farklı amaçlara hizmet eder. Bu dönüşümler olmasaydı insanoğlu şu anda yapabildiği birçok şeyi yapamazdı. Örneğin, aydınlatma amacıyla kullandığımız ampul, aslında elektrik enerjisini ışık enerjisine dönüştürmektedir. Peki, ışık elde etmek için anahtarın düğmesine bastığımızda ampul sadece ışık mı üretmektedir? Elektrik enerjisi, farklı araç-gereçlerin yardımıyla diğer enerji türlerine dönüştürülebilir. Örneğin, serinlemek amacıyla kullandığımız vantilatörde hareket, radyoda ise ses enerjisine dönüştürülmektedir. Akü ve pillerde depolanan kimyasal enerji, kullanım aşamasında elektrik enerjisine dönüşür. Kömürde depolanan kimyasal enerji de yanma sırasında ısı enerjisine dönüşmektedir.
Önemli Not:
*Enerji vardan yok , yoktan var edilemez. Ancak farklı enerjilere dönüşerek korunur.
Basit Makineler
Aşağıdaki harika animasyonun boyutu yaklaşık 3 mb dır yüklenmesi için biraz bekleyiniz.
Dişli çarkların diş sayısına göre hesaplanan dönme sayılarının yanında dönme yönleri de önemlidir.Bunu aşağıdaki çalışmada gözlemleyebilirsiniz.
Enerji ve Sürtünme Kuvveti
Sıranızın üzerine bir madenî para koyunuz ve ona parmağınızla bir itme kuvveti uygulayınız. Para, uyguladığınız itme kuvvetine bağlı olarak belli bir mesafe boyunca hareket edecek ve bir süre sonra yavaşlayarak duracaktır. Sizce, parayı hangi kuvvet durdurmuştur? Parayı aynı kuvvetle buz üzerinde itseydiniz para yine aynı noktada mı dururdu?
Hareket eden bir cisim kuvvetler etkisiyle yavaşlar ya da durabilir. Cisimlerin hareketini azaltan bu kuvvetlerden biri, cisimleri her zaman Dünya’nın merkezine çeken yer çekimi, diğeri de sürtünme kuvvetidir. Sürtünme kuvveti birbirine temas eden iki maddenin harekete karşı gösterdiği dirençten doğan kuvvettir.
Bir bisiklet kullandığımızı düşünelim. Bu bisikleti durdurmak istediğimizde yandaki şekilde görüldüğü gibi direksiyon kolundaki bir çeşit kaldıraç olan fren kolunu
sıkarız. Bunun sonucunda tekerlek her iki yandaki fren lastiklerine sürtünür. Bisiklet önce yavaşlar, sonra da durur.
Arabalarda da yavaşlamak ya da durmak için bisikletlerde olduğu gibi sürtünmeden yararlanılır. Tekerlek, bisikletlerde fren lastiğine, arabalarda ise fren balatasına sürtünerek sürtünme kuvveti denilen bir kuvvetin oluşmasına sebep olur.
Bundan 200 bin yıl önce insanoğlu doğayı anlamakla kalmamış onu kontrol etmeye başlamıştır. Tahtaları ve çakmak taşlarını birbirine sürterek ateş yakmış, buzun kayganlığından yararlanarak kızaklarla seyahat etmişlerdi. Günümüzden 4000 yıl kadar önce ise cisimleri yağlamayı akıl ederek sürtünmeyi azaltmaya çalışmışlardı.
Peki, sürtünme kuvveti, hareketi her zaman engeller mi? Yandaki fotoğrafta görülen atlet, koşuya daha hızlı başlayabilmek için bir hızlanma bloğu kullanıyor. Yürüdüğümüzde ya da koştuğumuzda ayaklarımızla yer arasında bir sürtünme kuvveti oluşur. Oluşan bu sürtünme kuvveti bizim ileri doğru hareket etmemizi sağlar.
Önemli Not:
*Meteorlar atmosfere içinde hareket ederken atmosfer ile aralarındaki sürtünme nedeni ile ısı enerjisi oluşur. Bu ısı meteorun yanmasına ve küçülmesine sebep olur.
*Sürtünme makine parçalarında ısı ve enerji kaybına yol açarken , vida ile bir cismi sabitlemek için ise gereklidir.
Hiç buzda yürüdünüz mü ya da eliniz yağlıyken bir kavanoz kapağını açmaya çalıştınız mı? Günlük hayatımızdaki birçok hareketin sürtünme kuvveti sayesinde
gerçekleştiğini fark ettiniz mi?
Günlük işlerimizde birçok makine kullanırız. Bu makineler iş yaparken enerji harcar. Örneğin, otomobil benzinle, buzdolabı elektrik enerjisiyle çalışır. Fakat bir
makine, kullandığı enerjinin hepsini işe çevirmez, bir kısmını boşa harcar. Sizce, makinelerdeki enerji kaybının sebepleri nelerdir? Avuç içlerinizi birbirine hızla sürttüğünüzde hissettiğiniz sıcaklık, bu sorunun cevabıyla ilgilidir. Sürtünen herşey ısı enerjisi üretir. Bunun yanında aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi ses ve ışık enerjilerine de dönüşebilir. Dönüşen bu enerjiler sürtünme kuvvetinin büyüklüğüne göre az veya çok hissedilir.
Salıncak potansiyel enerjinin kinetik enerjiye, kinetik enerjinin de potansiyel enerjiye karşılıklı olarak dönüşmesi sayesinde sallanır. Ancak bu durum sonsuza kadar devam etmez. Daha önce enerjinin yok olmayacağını öğrenmiştik. Peki, öyleyse;
• Salıncak bir müddet sonra neden durur?
• Hareketin devam etmesi için salıncağı neden itmek zorunda kalırız?
• Belli bir yükseklikten bıraktığımız lastik top, yerden zıpladıktan sonra neden her
seferinde aynı yüksekliğe çıkmaz?
Birbirine sürtünen bütün cisimler enerji kaybeder. Yani enerjilerinin bir kısmını kullanamayacakları biçime dönüştürür. Sizce cisimlerin genellikle kullanamadığı
bu enerji nedir? Sürtünme ne kadar küçük olursa enerji kaybı da o kadar az olur diyebilir miyiz? Yandaki resimde görüldüğü gibi düz yolda hareket ederken motoru duran bir otomobil, sürtünme yüzünden önce giderek yavaşlayacak, bir süre sonra da duracaktır.
Çünkü otomobilin kinetik enerjisi, sürtünme sonucunda ısı enerjisine dönüşmüştür. Bir enerji, kullanıldığında bir ya da daha fazla biçime dönüşebilir. Bu dönüşümde başlangıçtaki toplam enerji miktarı ile dönüşümden sonraki toplam enerji miktarı birbirine daima eşittir. Bununla birlikte, enerji bir biçimden başka bir biçime dönüşürken bu enerjinin bir kısmı da sürtünme nedeniyle ısı, ışık ve ses enerjilerine dönüşür.
Belli bir yükseklikten bırakılan lastik top, yere çarptıktan sonra her defasında aynı yüksekliğe sıçramaz. Çünkü top her düşüş ve sıçrayışta hem yer hem de hava ile sürtünmekte ve enerji kaybetmektedir. Bir başka deyişle yerin ve havanın sürtünme kuvveti topun hızını kesmektedir. Yapılan hassas ölçümler topun, havanın ve yerin sürtünme kuvveti sebebiyle ısındığını göstermiştir. Topun her defasında aynı yüksekliğe sıçramamasının sebebi enerjinin azalması değil, enerji dönüşümüdür. Su da cisimlerin hareketini zorlaştırıcı bir sürtünme kuvvetine sebep olur. Bunu azaltmak için gemilerin ön kısımları “V” şeklinde tasarlanır. Hayatımızın her alanında karşımıza çıkan “sürtünme” işlerimizi kimi zaman kolaylaştırırken kimi zaman da zorlaştırmaktadır. Ayağımız ile yer arasındaki sürtünme sayesinde rahatça
yürüyebilmekte, ağaçlara tırmanabilmekte ve engebeleri aşabilmekteyiz. Ulaşım araçlarıyla güvenli bir şekilde yolculuk yapmamız da sürtünme sayesinde gerçekleşmektedir. Tekerleklerin yolu kavraması, frene basıldığında arabanın durması da sürtünmenin faydaları arasındadır. Çevremizi dikkatle incelersek her
yerde sürtünmenin etkisini görebiliriz.
Sürtünmenin yukarıda sıraladığımız faydalarının yanı sıra işlerimizi zorlaştıran ve enerji kaybına yol açan olumsuz yönleri de vardır. Yukarıda da açıkladığımız gibi, tekerleklerin yolu kavraması ve balatalar sayesinde arabaların durdurulabilmesi sürtünmenin faydalarındandır. Ancak bu durum maddi kayıplara yol açmaktadır. Çünkü tekerlekler ve bunları durdurmaya yarayan balatalar sürtünme sebebiyle zamanla aşınır. Asfaltların, makine parçalarının, elbiselerimizin ve koltuk döşemelerinin aşınması sürtünmenin diğer olumsuzlukları olarak sıralanabilir.
