موضوع عن الاحتكاك ، هذا هو ما سنطرحه اليوم عليك عزيزي القارئ ، فهو يعني مقاومة إحدى الأجسام للحركة، حيث نجد الجسم يتحرك على الأخر.
وقوة الاحتكاك هي في الأصل ليس أساسية مثل القوة الكهرومغناطيسية، والقوة الجاذبية، فالعلماء يعتقدون أن تلك القوة هي نتيجة التجاذب الكهرومغناطيسي الذي يحدث بين الجزئيات المشحونة لسطحين يتم التلامس بينهم ، كما قمنا بتناول هذا الموضوع بالتفصيل في مقالين سابقين فى موسوعة بعنوان بحث عن الاحتكاك و بحث عن الاحتكاك وفوائده واضراره .
قوة الاحتكاك
نجد أن العلماء وضعوا القوانين الخاصة بها في القرن الـ15، ولكنها كانت غير مؤكدة، لأن قوة الاحتكاك بطييعتها مُعقدة.
فكل قانون يرتبط بقوة الاحتكاك له حالات استثناء، فمثلاً من الممكن أن تلتصق مادة من إحدى المواد المصقولة والمترابطة ببعضها لبعض.
مبدأ الاحتكاك
ينص على أن الاحتكاك يتناسب بشكل طردي مع كتلة الجسم، وهذا المبدأ كان قديماً يتم تطبيقه في علم الفيزياء القديم.
أما علم الفيزياء الحديث فهو يدرس قوى الاحتكاك التي تنشئ بين الجزيئات، والذرات، كما أنه يتيح دراسة بعض من الحالات الفيزيائية التي كان يصعب أن يصل إليها الإنسان قبل القرن الـ20 الميلادي.
أنواع الاحتكاك
إن الأماكن والبيئات بشكل عام، وحتى الفضاء الخارجي لا يخلو من قوة الاحتكاك، لذا نجد أن لها عدة أشكال وأنواع ومنها:-
الاحتكاك الدوار rolling friction
ويحدث عند تدحرج كرة، أسطوانة، أو عجلة، على إحدى الأسطح، ويعتبر هنا الاحتكاك ناتج عن فقدان تلك الطاقة التي تعمل على تشوه شكل الأجسام.
فنجد أن تدحرج الكرة، أو العجلة على سطح مستوي يجعل تلك الكرة تتسطح بعض الشئ، فيصبح السطح مُسن إلى حد ما، عند مكان التماس مع تلك الكرة، فتلك الفقدان الذي يحدث بالداخل في السطح والكرة، يتسبب في عدم ارتداد الكرة عن الأرض بنفس المستوى التي سقطت به، من أعلى.
وعليك أن تعلم إن معامل الاحتكاك الخاصة بهذا النوع أقل من الاحتكاك الطبيعي، فنسبتهم إلى بعضهم 100إلى 1000.
الاحتكاك الساكن
وهو ينتج بين جسمين ساكنين، أو سطحين، فلا يكون هناك تحريك لأي منهم، ويساهم في منع إنزلاق أي جسم تم وضعه بشكل مائل.
ويقصد به قوة المقاومة التي يتم إنتاجها إذا كان الجسمين لا يتحركان، بالنسبة لبعضهم مثل وجود كتاب على المنضدة، أو وجود طاولة بالأرض.
ونجد أن القوة اللازمة لتحريك الجسم الساكن أكثر إلى حد ما من المقدار الخاص بقوة الاحتكاك الساكن.
ومعامل الاحتكاك الحركي اقل من الساكن.
الاحتكاك الحركي
وهو الذي يحدث حينما يتحرك جسم بشكل متناسب نحو الجسم الآخر، فيحتك أحدهم بالآخر، وهنا نجد معامل الاحتكاك الساكن أكبر من الحركي.
قوانين الاحتكاك
هناك بعض القوانين التي يعمل بها مبدأ قوة الاحتكاك ومنها:-
- لا تتأثر قوة الاحتكاك بسرعة الجسم، بشرط أن يكون ساكن.
- إذا ثبت وزن الجسمين، فهنا نجد أن المساحة الخاصة بموقع التماس لا تحدده قوة الاحتكاك.
- إن وزن الجسم يتناسب بشكل طردي مع قوة الاحتكاك.
تطبيقات خاصة بقوة الاحتكاك
عليك أن تعرف أن تلك القوة تساهم بدور كبير في حياتنا اليومية، وتساعد في العديد من الأشياء ومنها:-
- تساهم في عمل وتشغيل بعض من القطع الموجودة في الدراجات الهوائية، لذلك يُستعمل بعض من زيوت التشحيم، والسوائل؛ من أجل التقليل من احتكاك قطع الدراجة بالأرض.
- يتم إنتاج طاقة حرارية عندما يتم دلك جسمين ببعضهما، حيث تتحول بعض من الطاقة الحركية إلى الأجسام، وذلك بسبب قوة الاحتكاك، مثل توليد نار عند تدليك عصى ببعضه.
- يدخل في عمل المكابح، حيث نحتاج إلى قوة تقاوم تلك القوة الخاص بالمُحرك.
- ويتم تطبيق مبادئ الاحتكاك في مجال السيارات وخاصةً على الإطار الخاص بهم، فيجب أن تكون تلك الإطارات ملساء، وسطحها خشن، وأيضاً من المهم أن يكون سطح الطريق أملس حتى تسير عليه السيارة دون انحراف أو خوف من العرقلة أثناء السير، وغيرها من الاستخدامات الأخرى لقوة الاحتكاك.