Sürtünme katsayısı sıcaklığa bağlı mı?

Aug 16 2020

Bu yüzden geçen gün arabada fren yapmayı düşünüyordum. Frenler uygulandığında, ileri kuvvet fren disklerinde ısıya dönüştürülür. Frenler soğukken (başlangıçta) çok fazla ısıyı absorbe etme ve daha fazla frenleme gücüne sahip olurlar. Ancak frenler ısındıkça, daha fazla ısıyı absorbe etme yetenekleri azalmalı ve buna bağlı olarak fren kuvveti de azalacaktır.

Peki bu, sürtünme katsayısının sıcaklıkla azaldığı anlamına mı geliyor? Eğer öyleyse, bu mikroskobik olarak nasıl çalışır? Normalde sürtünme katsayısı, iki yüzeyin ne kadar pürüzsüz veya pürüzlü olduğunun bir ölçüsüdür, ısıyı nasıl etkiliyor?

Yanıtlar

TonyStark Aug 16 2020 at 15:48

Kısacası, evet.

Bu varyasyon büyük ölçüde malzemeye bağlı olsa da, sıcaklıktaki değişimle birlikte, sürtünmeye neden olan iç mekanizma (eski veya modern mekanizma) değişir.Yani sürtünme katsayısının değeri değişir.

Genellikle bu değer sıcaklık artışı ile azalır.

Modern mekanizma ile sıcaklık arttıkça yüzeyler arasındaki moleküller arası kuvvetler azalır. Bu, sıcaklık artışı ile bir katının erimesi ve bir sıvının buharlaşması gerçeğine benzer, dolayısıyla sürtünme azalır.


Not: Sürtünme mekanizmasını bildiğinizi varsayıyorum çünkü fenomeni açıklama şekliniz dikkat çekici. Durumda, aşağıda daha ayrıntılı açıklama yorumuna ihtiyacınız var.

Cleonis Aug 16 2020 at 17:46

Daha önce verilen cevapta belirtildiği gibi, genel olarak frenlerin daha yüksek bir sıcaklığının daha düşük sürtünme katsayısı ile gelmesi durumudur.

Bu sürtünme katsayısı kaybı, 'fren zayıflaması' olarak bilinir.

Elbette frenlerin zayıflaması çok tehlikelidir. Bir otomobilin frenleri zorlayan bir pistte bir turu tamamladığını ve sürücünün ilk turdakiyle aynı hızla aynı viraja yaklaştığını varsayalım. Artık frenler artık aynı fren gücüne sahip değil.

Ancak her malzemenin fren zayıflaması göstermesi söz konusu değildir . Kırmızı sıcak olduklarında yüksek bir sürtünme katsayısı koruyan malzemeler geliştirilmiştir. Bu malzemeler yarışta kullanılmaktadır.

Bunu bir televizyon programında gördüğümü hatırlıyorum.
Güçlü bir araba, bu kadar pahalı bir malzemeden yapılmış fren balataları ve fren diskleriyle donatılmıştı. Bir yarış pilotu otomobili birkaç tur attı ve her zaman mümkün olduğunca agresif bir şekilde fren yaptı. Frenler çok sıcakken, araba kameraya geri geldi ve kamera, fren diskinin kırmızı sıcak parladığını göstermek için tekerleklerden birine girdi. Sürücü, frenlerin fark edilir bir fren zayıflaması göstermediğini doğruladı.