بحث عن الاحتكاك

الاحتكاك يعتبر القوة المقاومة والتي يتم حدوثها عنما يتحرك سطحين متلاصقين وذلك باتجاهين متعاكسين وذلك اذا كان بينهما قوة ضاغطة تعمل تلاحمهما معا وبالتالي ينتج كمية الحرارة، وهذا الاحتكاك يمكن حدوثه بين المواد الصلبة ، والسائلة، والغازية، أو أي تشكيلة منهم.

معامل الاحتكاك

يعتبر معامل الاحتكاك عن الكم  العددي الذي يستخدم في التعبير عن النسبة بين قوة الاحتكاك، والقوة الضاغطة بين الجسمين، ولا يكون هناك للاحتكاك وحدة قياس، فهو لا يقاس بالمعادلات الرياضية، ولكن من خلال التجربة.

كما أنه يكون اعتماده على مادتي الجسمين المتلاحمين،  ومثل هذا الجليد عندما يتم احتكاكه مع معدن فيكون معامل الاحتكاك لهما منخفض، أي أنهما ينزلقان بسهولة، ولكن مثلا مادة المطاط مع الإسفلت فلهما معامل احتكاك بشكل عالي جدا، أي أنهما لا ينزلقان.

أنواع الاحتكاك

نجد أنه لا يوجد في الطبيعة بيئة لا يوجد بها احتكاك، حتى في الفضاء الخارجي، نجد الجزيئات الصغيرة تتفاعل مع بعضها فيكون قوة الاحتكاك، وبهذا يكون هناك أنواع لقوة الاحتكاك وهم:

1ـ الاحتكاك الحركي

وهو ذلك الاحتكاك الذي ينتج  من حركة جسم بالنسبة لجسم آخر.

2ـ الاحتكاك الساكن

وهو ذلك الاحتكاك الذي  ينتج بين سطحين أو جسمين ساكنين بالنسبة لبعضهما البعض، فيكون ليس هناك تحريك لأي منهما فيبقيان على وضعهما.

كما هو كذلك ما يعمل على منع  سطح مائل من الانزلاق، فنجد أن مقدار الاحتكاك  الساكن بين جسمين بشكل عام، فيكون أكبر من مقدار الاحتكاك بين الجسمين ذاتهما عند تحركهما مقابل بعضهما البعض.

3ـ الاحتكاك الدوار

هو ذلك الاحتكاك الذي ينج نتيجة تدحرج عجلة، أو كرة ، أو اسطوانة  يكون بشكل حر على سطح ما، ويكون سبب الاحتكاك عند التدحرج  يكون فقد الطاقة المسؤولة عن تشوه الأجسام. حيث أنه  عندما تدحرج كرة على سطح  مستوي، فان الكرة  تتسطح قليلا، ويكون السطح مسنن قليلا عند منطقة التماس مع الكرة، فنجد أن الفقدان الداخلي هو سبب منع الكرة من الارتداد عن الأرض إلى نفس المستوى سقطت منه.

 4ـ الاحتكاك الانزلاقي

وهو ذلك الاحتكاك الذي ينتج عند احتكاك جسمين صلبين مع بعضهما البعض، كتحريك الكتاب على الطاولة.

5ـ الاحتكاك المائع

وهو ذلك الذي ينشأ من تحريك جسم صلب  خلال مادة غازية أو سائلة كمقاومة الماء لحركة الغطاس.

أهمية قوة الاحتكاك

نجد ان كثير من التصاميم الميكانيكية على تقليل قوة الاحتكاك ، على اعتبار أن الشغل المبدد لمقاومتها هو شغل ضائع، كذلك تنتج الحرارة، وتكون سبب في تشوه الآلات، على الرغم من أن قوة الاحتكاك لها العديد من الفوائد ومنها:

1ـ  انه بسبب قوة الاحتكاك ولولا وجودها لما كان هنا استطاعة لوسائل المواصلات العمل، وذلك لاعتمادها على قوة الاحتكاك بين عجلاتها وبين الأرض لتتوقف.

2ـ فلولا قوة الاحتكاك ما استطاع الانسان الامساك بالعديد من الاغراض، ولا يستطيع المشي لأن قدميه ستنزلقان على الأرض.
3ـ كذلك لولا وجود قانون الاحتكاك لتفككت الجبال ونزلت التربة منها.

قوانين الاحتكاك

نجد لقوة الاحتكاك بعض القوانين التي تبين مبدأ عملها ومنها:

ـ نجد أن قوة الاحتكاك تتناسب تناسبا طرديا مع وزن الجسيم.
ـ نجد أن مساحة منطقة التماس لا تحدد قوة الاحتكاك في حال ثبات الوزن لكلا الجسمين.
ـ نجد قوة الاحتكاك لا تتأثر بسرعة الجسم، بشرط الا يكون الجسم ساكنا.

طرق تخفيض الاحتكاك

ـ الأجهزة : والتي تعمل على تحويل الاحتكاك الانزلاقي إلى دحروجي مثل الأنابيب الدوارة والعجلات.
ـ التقنيات: وهذا مثل ما يستخدمه  مهندسين القطارات عندما يجعلون الروابط بين المقطورات رخوة.
ـ الالتحام البارد: وهو ذلك الذي يتم عند وضع سطحين ناعمين جدا مع ازالة الشوائب مما يجعلهما يلتسقان ببعضهما ويصعب فصلهما عن بعض.

فوائد الاحتكاك

1ـ يعمل على تسهيل حركة وسائل المواصلات المختلفة، مثل السيارات، وذلك من خلال إنشاء قوة احتكاك بين الأرض والعجلات، وكذلك يساعد وسائل النقل على التوقف بشكل إمن.

2ـ أنه يعمل في تثبيت التربة على قمم الجبال، وكذلك تثبيت البنايات مكانها، ونجد أنه بدون الاحتكاك، فتكون الحياة مزلقة.

3ـ انه يعمل على مساعدة البشر على الوقوف على أقدامهم بشكل ثابت، كما انه يعمل على مساعدتهم على السير، وذلك من خلال إنشاء قوة احتكاك بينهم وبين أقدامهم.

4ـ أنه يعمل على مساعدة البشر في إمساك الأشياء بأيديهم، وعدم اسقاطها.

أضرار الاحتكاك

1ـ أنه يساعد على اهدار الحرارة الناتجة عن الجهد المبذول في الاحتكاك.

2ـ انه يساعد في انصهار بعض الأجسام، وذلك نتيجة الطاقة الحرارية المتولدة، الذي يتسبب في تشوه الاجسام من الصفات المرافقة  لقوة الاحتكاك.

3ـ انه يكون سبب في فقدان الأجسام كفاءتها، وكذلك قدرتها على التحمل، فتبلى مع الوقت، كتعطل بعض الآلات، كما يصدر عنها بعض الأصوات المزعجة الذي يكون بسبب التآكل.

حيث نلاحظ أن مبادئ فوة الاحتكاك تعد معقدة جدات، والذي عمل على زيادة هذا التعقيد، هو اكتشاف الفيزياء الحديثة.

الوسوم :
الوسوم المشابهة : ,

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

Avatar

ايمان سامي

محررة صحفية

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

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