بحث فيزياء عن الاحتكاك

الاحتكاك

كميّة فيزيائيّة متجهة تعرّف على أنّها القوة التي تنشأ بين جسمين عند تحرك أحدهما فوق الآخر، وتزداد هذه القوّة عندما تزيد خشونة السطحين أي عند وجود نتوءات كبيرة على السطحين، ومع زيادة القوّة الضاغطة عليهما مثل وزن الجسم، واتجاهها هو عكس اتجاه الحركة، وينتج عنها كميّة من الحرارة، وهي تحدث بين جميع حالات المادة.

معامل الاحتكاك

هو نسبة تدل على مقدار قوة الاحتكاك بين جسمين، وليس له وحدة قياس، ويرمز له بالرمز(µ) ويتم التوصل إليه من خلال التجربة، ويعتمد على نوع مادة الجسمين، وكلّما كان معامل الاحتكاك أقلّ كانت حركة الجسمين على بعضهما أسهل مثل حركة صفيحة من المعدن على سطح جليدي، وبعكس ذلك المطاط على الإسفلت، فمعامل احتكاكهما عالٍ جداً، ولا يمكنهما الانزلاق، إلا بتأثير قوة كبيرة عليهما، ولأي جسمين معاملي احتكاك، أحدهما في حالة الحركة، والآخر في وضع السكون، ومعامل الاحتكاك في وضع السكون أكبر منه في الحركة، وذلك لأن السكون يسمح لنتوءات الجسمين بأن يتداخلا في بعضهما البعض، وبالتالي يزيد الارتباط بينهما، بينا لا تداخل بشكل كامل أثناء الحركة.

أنواع الاحتكاك

هناك نوعين من الاحتكاك، وهما:

• الاحتكاك الساكن: وهو القوة بين جسمين متلامسين لا يتحركان مثل الطاولة والأرض، وللتغلب على هذه القوة نحتاج إلى قوة ابتدائيّة أكبر من قوة الاحتكاك السكوني للتغلب عليها.
• الاحتكاك المتحرك: وهو الذي ينشأ عند حركة جسم على آخر، أو حركتهما معاً، وكمّيتها أقلّ من قوة الاحتكاك الساكن، ولذلك فإن القوة التي يحتاجها الجسم لإكمال حركته أقلّ من الحركة التي يحتاجها للتحرّك من السكون، ومن أمثلة الاحتكاك الحركي:

• الاحتكاك الانزلاقي وهو بين جسمين صلبين.
• الاحتكاك المائع: وهو بين جسم صلب ومائع سواء كان غازيّاً، أو سائلاً، مثل المقاومة التي تواجهها الطائرة أثناء طيرانها في الجو، والقوّة التي يواجهها الغطّاس أثناء غوصه.

أهميّة قوة الاحتكاك

تعتمد العديد من التصاميم المكانيكيّة على تقليل قوة الاحتكاك على اعتبار أنّ الشغل المبدد لمقاومتها هو شغل ضائع، كما أنّها تنتج حرارة، وتتسبّب في تشوّه الآلات، ولكن في الحقيقة فإنّ قوة الاحتكاك تقدّم العديد من الفوائد منها:

• لولا قوة الاحتكاك لما كان بمقدور وسائل المواصلات العمل، حيث إنّها تعتمد على قوة الاحتكاك بين عجلاتها وبين الأرض لتتوقف.
• لن يستطيع الإنسان الإمساك بالعديد من الأغراض، وكذلك لن يستطيع المشي؛ لأنّ قدميه ستنزلقان على الأرض.
• لولا وجود هذا القانون الطبيعي لتفككت الجبال ونزلت التربة منها.

فيديو الثلج المغلي

هل صادفت في حياتك ثلجاً يغلي؟ ظاهرة الاحتكاك قد تجعلك تجرب ذلك! :