قوة الاحتكاك

الاحتكاك هو القوة التي تقاوم الحركة النسبية للأسطح الصلبة، والطبقات السائلة، والعناصر المادية التي تنزلق في مواجهة بعضها البعض، هناك عدة أنواع من الاحتكاك.

ما هو الإحتكاك

يعرف الاحتكاك على أنه القوة التي تعارض حركة الجسم لإيقاف جسم متحرك، يجب أن تعمل القوة في الاتجاه المعاكس لاتجاه الحركة، على سبيل المثال :  إذا تم دفع كتاب عبر المكتب فسيتم تحريك الكتاب، حيث أن قوة الدفع تحرك الكتاب وقد تتسبب في جعله ينزلق عبر المكتب ولكن قوة الاحتكاك تساعد على ابطاء الكتاب وجعله يتوقف عن الحركة وتسمى القوة التي تعارض حركة الجسم بالاحتكاك.

يعرف الاحتكاك على أنه مقاومة حركة جسم يتحرك إلى آخر، وهي ليست قوة أساسية  مثل الجاذبية أو القوة الكهرومغناطيسية، ولكن بدلاً من ذلك يعتقد العلماء أنها نتيجة الانجذاب الكهرومغناطيسي بين الجسيمات المشحونة في سطحين مؤثرين.

وقد بدأ العلماء في تجميع القوانين التي تحكم الاحتكاك في القرن الرابع عشر، وتم عمل الكثير من التفاعلات المعقدة وكانت توصيف قوة الاحتكاك في المواقف المختلفة يتطلب عادةً تجارب ولا يمكن اشتقاقها من المعادلات أو القوانين وحدها.

أنواع الاحتكاك

هناك نوعان رئيسيان من الاحتكاك وهما : الاحتكاك الساكن والاحتكاك الحركي، حيث يعمل الاحتكاك الساكن بين سطحين لا يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض، بينما يعمل الاحتكاك الحركي بين الأجسام المتحركة.

في السوائل يكون الاحتكاك هو المقاومة بين الطبقات المتحركة للسائل، والتي تعرف باسم اللزوجة، وتكون السوائل اللزجة أكثر سمكا حيث أن العسل لديه قوة احتكاك أكبر من الماء.

وهناك احتكاك يحدث داخل المواد الصلبة على سبيل المثال : إذا تم الضغط على كتلة صلبة من المعدن فإن جميع الذرات الموجودة داخل المادة تتحرك مما يخلق احتكاكًا داخليًا، وفي الطبيعة لا توجد بيئات خالية من الاحتكاك حتى في الفضاء فقد تحدث تفاعلات جسيمة في المادة مما يسبب الاحتكاك.

معامل الاحتكاك

عندما تتحرك اثنين من الأجسام الصلبة ضد بعضها البعض وهذا النوع يسمى بالاحتكاك الحركي، ويكون الاحتكاك جزءًا من القوة المتعامدة التي تعمل بين الجسمين، ويتم تحديد الكسر بواسطة رقم يسمى معامل الاحتكاك، والذي يتم تحديده من خلال التجارب، وعادة ما تكون القوة مستقلة عن منطقة التلامس ولا تعتمد على سرعة تحرك الجسمين.

الاحتكاك أيضا يعمل في الأجسام الثابتة ويمنع الاحتكاك الساكن الذي يمنع الأجسام من التحرك، ويكون أعلى بشكل عام من قوة الاحتكاك التي تواجهها نفس الأشياء عندما تتحرك بشكل نسبي، والاحتكاك الساكن هو ما يحافظ على وجود الاشياء من الانزلاق إلى الأسفل.

تطبيقات عن الاحتكاك

يلعب الاحتكاك دورًا مهمًا في العديد من العمليات اليومية فالاحتكاك هو القوة التي تقاوم انزلاق أو دحرجة الأشياء الصلبة، وقد تظهر قوى الاحتكاك من خلال الجر  والسير دون انزلاق، ولها قدرة كبيرة على منع الحركة، وتستهلك حوالي 20 بالمائة من قوة محركات السيارات في التغلب على قوى الاحتكاك في الأجزاء المتحركة.

وعلى سبيل المثال : عندما يدور جسمان معاً  يؤدي إلى حدوث الاحتكاك مما يتسبب إلى تحويل بعض من الطاقة الحركة إلى الطاقة الحرارة، وهذا هو السبب في أن فرك الأحجار معاً مما يؤدي في النهاية إلى اشعال النار.

والاحتكاك مسؤول أيضا عن تحرك تروس الدراجة وبعض الأجزاء الميكانيكية الأخرى، ويتم استخدام زيوت التشحيم وبعض السوائل للحد من الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة.

المراجع:
الوسوم :

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

ايمان محمود

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *