محتويات
لا تستعمل ماده المطاط في صالات التزلج لانها
لا تستعمل ماده المطاط في صالات التزلج لأنها تزيد من قوة الاحتكاك.
فنوع سطح الاحتكاك يلعب دور في زيادة الاحتكاك أو قلته، فعلى سبيل المثال الأسطح ذات الملمس الخشن نحو السجاد وورق الصنفرة وغيرها يكون فيها معامل الاحتكاك مرتفع، هذا ما يجعلها مقاومة للانزلاق.
بالمقابل الأسطح الملساء نحو الجليد والمطاط والزجاج المصقول تمتلك خاصية الاحتكاك المنخفض، فبالتالي قوة الانزلاق سوف تكون أكبر، وبشكل عام عندما يزداد خشونة أحد سطحي التماس أن كلاهما تزداد قوة الاحتكاك الكلي بين السطحين، وبالتالي تتناقص قوة الانزلاق. [1]
والحري بالذكر أن انزلاق الزلاجات فوق الجليد بسهولة بسبب قلة قوة الاحتكاك وزيادة قوة الانزلاق، هذا ما يفسر أن مع بداية خمسينيات القرن المنصرم تم استخدام العجلات المعدنية في الزلاجات الدوارة التي تستخدم في التزلج على الجليد.
إلا أن سرعان ما تم استبدالها لأن العجلات المعدنية كانت تخدش الأرضية الجليدية، واحتكاكها فيها مزعج للغاية، لذلك تم استبدال العجلات المعدنية بعجلات مطاطية لمنع تلف الأرضية الجليدية، والتخلص من الأصوات المزعجة الناتجة عن احتكاك المعدن بالجليد.
لكن العجلات المطاطية كانت تترك آثار سوداء على الجليد، فضلاً عن أصوات الضوضاء التي تنتج عن احتكاك المطاط بالجليد، فتم استبداله بجلات بلاستيكية، وهي أفضل أنواع المواد التي تقاوم احتكاك الجليد أثناء التزلج. [2]
مادة المطاط تزيد من الاحتكاك
نعم، إن المطاط يتمتع بمعامل احتكاك عالي.
السبب بتمتع المطاط بهذه الخاصية أن تركيبه الجزيئي وطريقة تفاعله مع الأسطح الأخرى، وعلى الرغم من نعومة السطح الخارجي للمطاط إلا أن سطحه المجهري خشن، هذا ما يفسر التصاقه على الأسطح الأخرى التي يرتكز عليها.
تمنحه خشونته إمكانية الإمساك بالأسطح الأخرى، إضافة إلى ذلك يمتلك المطاط خاصية تجعله قادر على تشويه نفسه ليتناسب مع السطح الذي يتلامس معه، هذا ما يزيد مساحة التلامس، فبالتالي سوف تزداد قوة الاحتكاك.
الحري بالذكر إن كلا الخاصيتين التي يتمتع بها المطاط هي السبب في جعله أفضل وأول خيار للمواد التي تتطلب احتكاك عالي للمواد، وهو ما يفسر استخدام المطاط في صناعة إطارات السيارات ونعال الأحذية. [3]
هل المطاط يزيد من الاحتكاك
نعم، يزيد المطاط من الاحتكاك بين سطح الأجسام بالفعل.
حيث أن المطاط يمتلك العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية لذلك تصنع منه الكثير من المواد، ومن أبرز الخصائص الفيزيائية التي يملكها الاحتكاك، فالاحتكاك الزائد للمطاط هو سبب التصاقه بأي سطح يوضع عليه.
حيث أن المطاط يلتصق بأي سطح يوضع عليه، فالمطاط عندما يتحرك على سطح أملس يترك عليه أثر، لأن القوى الجزيئية بين الاثنين هي السبب الرئيسي في الاحتكاك.
وإذا كان السطح الذي يحتك فيه المطاط خشناً يحدث تشوه في جزيئات المطاط وتقل مساحة التلامس بين السطحين المتلامسين، مما يؤدي إلى زيادة قوة الاحتكاك، بمعنى أن قوة الاحتكاك بالمطاط تزداد عندما يكون السطح الذي يلامسه خشن. [4]
ما هي العوامل التي تعتمد عليها قوة الاحتكاك
- خشونة أو نعومة الجسم المنزلق.
- خشونة أو نعومة سطح الانزلاق.
- شكل الجسم المنزلق.
- القوة العمودية المؤثرة على الأجسام المنزلقة.
تتعدد العوامل التي تعتمد قوة الاحتكاك عليها، يمكن حصر هذه العوامل بالمجموعة الموضحة أدناه:
خشونة أو نعومة الجسم المنزلق: كلما كان سطح الجسم المنزلق أكثر خشونة كانت قوة الاحتكاك أكبر، فتتقيد حركته وقدرته على الانزلاق، والعكس صحيح كلما كان سطح الجسم أملس قلت قوة احتكاكه، وزادت قوة الانزلاق لديه، هذا ما يفسر ارتداء الأحذية الرياضية ذات السطح الخشن في الأماكن الجبلية، لأنه يزيد من ثبات الشخص، ويقلل من فرص انزلاقه.
خشونة أو نعومة سطح الانزلاق: أيضاً خشونة أو نعومة سطح الانزلاق تلعب دور بالاحتكاك، فكلما كان السطح أخشن كلما كانت قوة الاحتكاك أكبر، وقوة الانزلاق أقل من الأسطح الأكثر نعومة، على سبيل المثال السير على طريق مليء بالحصى أو الشقوق والصدوع أصعب من السير على طريق أملس لأن قوة الانزلاق فيه أقل.
شكل الجسم المنزلق: إن شكل الجسم ومساحة السطح الذي يتم التحرك عليه يلعب دور في قوة الاحتكاك والانزلاق، فمثلاً عندما يكون الجسم انسيابي يتعرض لقوة احتكاك أقل من الجسم الذي يحتوي على نتوئات في تصميمه لأن احتكاكه يكون أقل من الجسم الخشن، على سبيل المثال في حال كان لدينا جسمان مصنوعان من نفس المادة، فإن الجسم الأكبر سوف تكون قوة احتكاكه أكبر مقارنةً بالجسم الأصغر، والجسم ذو الشكل الانسيابي قوة انزلاقه أكبر من قوة احتكاكه مقارنة بالجسم الخشن.
القوة العمودية المؤثرة على الأجسام المنزلقة: تعتمد قوة الاحتكاك وقوة الانزلاق على القوة العامودية المطبقة على الأجسام المنزلقة، فكلما زادت كتلة الجسم ووزنه، زادت القوة العامودية له على السطح، وبالتالي سوف تتزداد قوة الاحتكاك، وتقل قوة الانزلاق، والعكس صحيح، بالتالي عندما يمشي شخص ذو وزن 90 كيلو جرام وآخر بوزن 50 كيلو جرام على سطح أملس فإن فرصة انزلاق الشخص ذو الوزن الأقل أكبر من صاحب الوزن الأكبر، لأن قوته العامودية أكبر. [5]
