ما المقصود بالاحتكاك أو قوة الاحتكاك؟
هي قوة تحدث على سطح يفصل بين جسمين متلامسين وتؤثر هذه القوة في اتجاه معاكس لاتجاه الجسم مما ينتج عنها تقليل سرعة الجسم المتحرك حتى يتوقف، ولنقرب لكم الصورة ما الذي يدفع إطارات السيارة إلى توقف السيارة هو فرامل السيارة حيث إن فرامل السيارة تنشأ قوة احتكاك بين تيل الفرامل وطنبور السيارة الذي يتأثر بوقف دوران العجلة أضف إلى ذلك احتكاك كاوتش السيارة بالأسفلت مما يؤدي في النهاية إلى توقف السيارة.
إذًا وظيفة قوة الاحتكاك هي تقليل سرعة الجسم المتحرك حتى يقف تمامًا وهو ما يعني أنه لو كانت قوة الاحتكاك ضعيفة فالجسم سوف يتحرك مسافة أطول ولنقرب الصورة و نضرب لكم مثال ماذا لو كنت تجر قطعة من الخشب على سطح أملس مستو ستكون قوة الاحتكاك ضعيفة وبالتالي المسافة التي ستقطعها قطعة الخشب أطول، تخيل لو أنك قمت بدفع قطعة الخشب تلك فوق سطح آخر و ليكن رمل مثلًا هل ستكون المسافة التى قطعتها قطعة الخشب بعد اندفاعها على السطح الأملس هي مثلها التى قطعتها على الرمل، بالطبع لا هناك فارق كبير بين المسافتين وهذا هو ما يقوم به عامل الاحتكاك. إذا فكلما كانت قوة الاحتكاك صغيرة كلما كانت المسافة التى يقطعها الجسم أطول وإذا كانت قوة الاحتكاك كبيرة ستكون المسافة التي يقطعها الجسم أصغر.
تجدر الإشارة أنه عند تكبير الأجسام المتلامسة نجد أنها تكون أشكال جبال ووديان وليس كما نراه بأعيننا لذا فإن هناك نقاط تماس الجزئين تكون عند التقاء سطح الجسم بسطح الجسم الآخر وهو ما يعرف بنقاط تماس أو التقاء جزئين معًا وكلما زادت كتلة الجسم زادت نقاط قوة التماس.
من الجدير بالذكر أنه في القرن الخامس عشر الميلادي اهتم العلماء بوضع قوانين نقاط التماس والتي لم يتم تأكيدها بالتجارب ولكنه تم تأكيدها نظريًا لأنه في ذلك الوقت لم تكن هناك الإمكانيات اللازمة لعمل تلك التجارب. و كان المعتقد قديمًا أن قوة الاحتكاك تتناسب طرديًا مع كتلة الجسم أي كلما زادت كتلة الجسم زادت قوة الاحتكاك أما الآن في الفيزياء الحديثة فالأمر يختلف تمامًا حيث أنه يتم دراسة قوة الاحتكاك بين الجزيئات والذرات مع بعضها البعض ومع تطور العلم والأجهزة الحديثة المتاحة أمكن الوصول إلى دراسات حالات فيزيائية فريدة لم يكن من الممكن التصديق بأنها موجودة أو الوصول إليها.
ما هي قوانين الاحتكاك؟
- تتناسب قوّة الاحتكاك تناسباً طرديّاً مع وزن الجسم.
- إنَّ مساحة منطقة التماسّ لا تُحدِّد قوّة الاحتكاك في حال ثبات الوزن لكلا الجسمين.
- إنَّ قوّة الاحتكاك لا تتأثَّر بسُرعة الجسم؛ شريطة ألّا يكون الجسم ساكناً.
أنواع قوة الاحتكاك
الاحتكاك وقوة الاحتكاك يحدث في أي شئ من حولنا بدءًا من الذرات والجزيئات بعضها البعض مرورًا بالأجسام الكبيرة حتى أن الفضاء يحدث به احتكاك لذا فأنواع الاحتكاك وقوى الاحتكاك كثيرة نذكر منها التالي.
- الاحتكاك الناتج عن الحركة وهو الاحتكاك الناتج عن تلامس جسم متحرك بجسم آخر.
- الاحتكاك الساكن وهو الاحتكاك الساكن نتيجة لوجود جسم فوق جسم آخر في حالة سكون ولا يقوم أي جسم فيهم بالحركة، هذا الاحتكاك الساكن هو الذي يمنع جسم من الحركة فوق سطح مائل ومن هذا الأمر نستنتج أن مقدار الاحتكاك الساكن الناتج عن جسمين ساكنين لا يتحركان أكبر من هذا الاحتكاك الناتج عن جسمين أحدهما متحرك والآخر ساكن.
- الاحتكاك الناتج عن الدوران أو الاحتكاك الدوار وهو الاحتكاك الناتج عن تماس جسم دوار بجسم آخر مثال كرة أو تدحرج عجلة والسبب في استمرار الدوران هو فقدان الطاقة المتسببة في تشوه الأجسام فعلى سبيل المثال عند تدحرج كرة على الأرض و تماسها بسطح مستو في لحظة الاحتكاك تلك يتسطح سطح الكرة قليلًا ويصبح السطح مسننًا عند منطقة التماس وهو ما يمنع الكرة من الارتداد عن الأرض إلى نفس مستوى الارتفاع الذي هبطت منه أول مرة لذا فإنه من الطبيعي أن يكون معامل الاحتكاك للاحتكاك الدوار أقل من الاحتكاك الطبيعي بنسبة مائة إلى ألف مرة.
- تجدر الإشارة إلى أنه كلما زادت كثافة السائل كلما زادت لزوجته كما أن ذرات المادة تحتك ببعضها البعض فعلى سبيل المثال عن ضغط جسم صلب تقوم ذراته بالاحتكاك ببعضها البعض وكذلك الأمر في السوائل.
مقالات مشابهة
تعريف معامل الاحتكاك
إذا ما قام جسمين صلبين بالاحتكاك فيما بينهما فذلك يولد قوة احتكاك حركي وهو ما يوازي عدداً كسريًا للقوة العمودية الناتجة بين سطحي هذين الجسمين وهو ما يمكننا أن نصل إليه من خلال معامل الاحتكاك.
ما هي العوامل المؤثرة في قوة الاحتكاك؟
هناك عاملان أساسيان يقومان بالتأثير في قوة الاحتكاك وهذا العاملان هما.
نوع مادة السطحين المتلامسين.
- قوة معامل الاختلاف تختلف باختلاف نوع مادة السطحين المتلامسين حيث أن لكل مادة لها قوة احتكاك تختلف عن المادة الأخرى.
- كلما كان الجسمين المتلامسين خشنين تزداد قوة الاحتكاك وبالتالي تقل المسافة التى يقطعها الجسم المتحرك.
- تقل قوة الاحتكاك كلما كان السطحين المتلامسين ناعمين وبالتالي تزداد المسافة التى يقطعها الجسم المتحرك.
- إذا وجد الماء بين جسم الكرة المطاطية وجسم صلب تزيد قوة دفع الكرة المطاطية لأن الماء يقلل قوة الاحتكاك.
مساحة السطح المعرض للاحتكاك
تزداد قوة الاحتكاك كلما زادت مساحة سطح الجسم المعرض للاحتكاك أي أن العلاقة بينهم علاقة طردية.
بواسطة: Yassmin Yassin
ما يحدث لقوة الاحتكاك و معاملها كلما زادت درجة الحرارة بين السطحين المحتكان ببعضهما (جسم يدور و جسم ثابت)؟
بواسطة عيسى |