Kaymak ya da kaymamak

Aslında sürtünme olmasaydı, yaşamın tadı tuzu kalmazdı. Çünkü sürtünme, nesnelerin hareket etmesini ya da durmasını sağlayan en önemli fizik olaylarından biri. Ama olumsuz yanı, büyük enerji kaybına yol açması...

Eğimli bir yamaçta kaymak, araçla sert bir virajı almak ya da duşun altında ayakta yıkanmak... Bu üç işlemde de dengeyi sağlamak çok önemli. çünkü üçünde de insanı ortak bir tehlike bekliyor: Kaymak... İki nesne birbirine temas ettiği zaman, ya biri diğerinin üzerinde kayıyor ya da temas noktalarında sürtünmeye bağlı olarak ona yapışıyor. Bu, kaçınılmaz bir fizik olayı.

Eski çağlarda insanoğlu, bu olayı fark ettiğinde, bir kayayı kaldırmak veya yuvarlamak için, taşıma aracı olarak kullanacağı nesnenin taban ile temasını en aza indirmeyi de anlamıştı. Bugün bize çok basit gibi görünen, ama uygarlığın oluşumda olağanüstü büyük önemi olan ‘‘tekerlek’’ dediğimiz araç, bu sayede keşfedildi. Ama bu araçla birlikte bir başka problem ortaya çıktı. Artık önemli olan, iki nesnenin birbirine temas ettiği noktada kayganlığı sağlamak değil, kayganlığın yanı sıra dengeyi de tutturmaktı. ‘‘Lastik’’ denilen devrim bu problemi çözdü...

ENERJİ KAYBI

Kaymak ya da istenilen noktada kaymamak, bugün fiziğin en önemli konularından birini oluşturuyor. TGV adı verilen ve giderek tüm Avrupa'da yaygınlaşan hızlı trenler, tekerleklerin raylar üzerinde sürtünmesi nedeniyle en fazla 350 km sürat yapabiliyorlar. Bunun üzerindeki bir hıza ulaşmanın tek yolu, tekerleklerin raylarla temasını kesmek. Japonlar, ‘‘Maglev’’ adı verilen trenlerle bunu gerçekleştirmiş durumdalar. Maglev trenler, manyetik dengeleme sistemine sahip ve saatte 550 km hız yapıyor.

Gelişmiş sanayi ülkelerinde sürtünmeden kaynaklanan enerji kaybının, bu ülkelerin milli gelirlerinin yüzde 2'sine eşit olduğu belirtiliyor. Çünkü iki makine parçası birbirine sürtündüğünde hem enerji boşa gidiyor, hem de yıpranma ortaya çıkıyor. Örneğin bir otomobilde gücün yaklaşık dörtte biri, motar ve aktarma sistemindeki mekanik aksamın sürtünmesi sonucu tüketiliyor. Kısacası sürtünme, günümüzde ekonomik açıdan olağanüstü önemli bir olay haline geldi. Triboloji denen bilim dalı, ‘‘nesnelerin daha mükemmel ve iyi bir biçimde kayması’’ konusunu araştırıyor. Bu bilim dalının yaptığı en büyük keşif ise şu: Sürtünme gücü, kesinlikle katı nesnelerin yüzeyindeki mikroskopik pürtüklerin kalınlığından kaynaklanıyor. Konuyu daha açmak gerekirse, sürtünmede belirleyici olan, yüzeydeki pürtükler değil, iki nesnenin temasa geçtiği alan...

ASKERİ ALAN

Sürtünme ve kayganlık, sadece günlük ekonomik ve sosyal ilişkilerimize egemen olan olaylar değil. bu iki karmaşık olgu, askeri alanda da yeniliklere yol açıyor. Amerikalılar, son yıllarda savaş alanında düşman askerlerini tamamiyle etkisiz hale getirecek yeni ‘‘kaydırıcı silahlar’’ üretme peşindeler. Bunun için de düşmanın hareket halinde olduğu noktaya ‘‘sıvı teflon’’ bazında bir madde salmayı ve düşman askerlerini ayakta duramaz hale getirmeyi planlıyorlar. Bu silah, bugün Amerikan ordusunda mevcut. Ancak henüz sıcak bir çatışmada test edilmiş değil.

Bu silahın daha küçük bir örneğini Güney Kore polisi, toplumsal olaylarda kullanıyor. Ama şimdilik ortada bir sorun var: Göstericilerin kaygan madde nedeniyle etkisiz hale geldiği alana polis de giremiyor.

Polisin yanı sıra banka gibi bazı kuruluşlar da bu silahı soygunlculara karşı kullanmayı düşünüyor.

Mükemmel yapışkanlık Ayakkabının tabanındaki kauçuk madde olmasaydı, dağcılar, çok düz yüzeylere kesinlikle tutunamazlardı. kauçuğun en temel niteliği, sahip olduğu esneklik. En küçük bir baskı durumunda esneyen kauçuk, ayakkabının tabanıyla kaya yüzeyi arasındaki alanı

büyütüp tutunmayı kolaylaştırıyor. Öte yandan kauçuk, çok yüksek bir sürtünme katsayısına sahip. Bunun nedeni, temas ettiği maddeyle anında kimyasal ilişkiye girmesi. Nitekim yumuşak bir kauçuk plaka, bir metal ya da cam tabakaya anında yapışabiliyor...

Kayma sırasında ortaya çıkan sürtünme olayı, bugün apayrı bir bilim dalının inceleme konusu: Triboloji... Bu yeni fizik dalı, son yıllarda atom düzeyinde sürtünme noktalarında enerji kaybını en aza indirmeye çalışıyor. Otomobil tasarımından yeni sıvı maddelerin üretimine kadar, pek çok alanı ilgilendiren tribolojiyi, Türkiye'nin en çok okunan bilgi dergilerinden Focus, mart sayısında inceledi.

Sıvılar sürtünmez

Bilim adamları, bugün süper kayganlığın ve kontrollü yapışkanlığın peşindeler. Ekonomik açıdan büyük önemi olan bu konuda büyük araştırma ve masraflar yapılıyor. Bilim adamları, sürtünme katsayısı en az olan maddelerin sıvılar olduğunu belirtiyorlar. Çünkü sıvıların molekülleri, birbirlerine oranla daha özgür hareket ederler. İki hareketli nesne arasına konan herhangi bir sıvı, teması azaltır ve sürtünmeyi önleyerek enerji açığını giderir. Günümüzde makinelerde en çok kullanılan sıvıları yağlar oluşturuyor. Bugün yeryüzünde 37 milyon ton yağ tüketiliyor ve bunun büyük bölümünü petrol türevi sentetik yağlar oluşturuyor.

Bilim adamları, sıvılar gibi sürtünmenin çok çok az olduğu yüzeyler elde etmek için de sürekli testler yapmaktalar.

Vantuz parmaklar

Gekolar, gece yaşayan bir sürüngen türü. Her türlü alanda rahatlıkla ve hızla hareket edebiliyorlar: Duvarda, düz cam üzerinde hiç kaymadan geziyorlar.

Çünkü parmakları pürüzsüz düzlemlere bile tırmanabilecek vantuz özelliklerine sahip...

Daha hızlı Kış sporlarında rekorları zorlayan yarışçıların en büyük sorunlarından biri, daha hızlı kayan kayaklara sahip olmak. Bu amaçla kar yüzeyindeki sürtünmeyi önlemek için, kayakların tabanı parafinle temizleniyor. Ünlü yarışçılar, bunu her yarıştan önce yapıyorlar. Parafin kayağın tabanını ısıtıp daha kaygan hale getiriyor.