بحث فيزياء عن الاحتكاك من 9 نقاط هامة

ما هو الاحتكاك؟

  • تظهر قوة الاحتكاك عندما يتحرك جسم بسرعة على سطح خشن.
  • تنتج عن ذلك قوة تلاصق تسمى قوة الاحتكاك.
  • وعرفه العلماء بأنه تفاعل متبادل بين جسمين متقابلين من خلال الجزيئات المكونة للجسمين.

ما هي العوامل المؤثرة في قوة الاحتكاك؟

تؤثر على الاحتكاك عوامل كثيرة، مثل:

  • درجة الحرارة والرطوبة ووزن الجسم.
  • القوة الجزيئية والذرية المتبادلة بين ذرات وجزيئات الأسطح والأجسام والوسط بينهما.
  • وجود نتوءات وتجويفات مجهرية في أسطح الأجسام ويسبب ذلك قوة الاحتكاك.
  • تتوقف قيمة معامل الاحتكاك على نوع مادة السطحين المتلامسين كما يتوقف على طبيعة السطحين حيث الخشونة أو النعومة ووجود الشوائب.

ما هي قوة الاحتكاك؟

هي المقاومة التي تظهر في صورة قوة تعيق الحركة، قوة الاحتكاك لا تتغير بسرعة الجسم المنزلق، ونلاحظ أن قوة الاحتكاك لا تتوقف على مساحة السطحين المتلامسين.

ما هي أنواع الاحتكاك؟

الاحتكاك الانزلاقي أو الحركي:

  • وهو نوع الاحتكاك الذي يظهر بشكل مقاومة عند انزلاق سطح فوق سطح آخر.
  • عندما ينزلق جسم على سطح بسرعة ثابتة فنلاحظ أن قوة الاحتكاك تكون موازية للسطح ولكنها معاكسة لاتجاه الحركة.

الاحتكاك الساكن:

  • هو يحدث بين سطحين أو جسمين ساكنين وهو يمنع انزلاق الجسم المتواجد على سطح مائل.
  • هذا النوع من الاحتكاك يعتبر أكبر مقدار من الاحتكاك بين الجسمين عند حدوث حركة مقابل بعضهما البعض.

الاحتكاك الدوار:

  • يحدث عندما تتدحرج عجلة أو أسطوانة أو كرة على سطح ما فعندما تتحرك كرة على سطح مستوى فان سطح الكرة سوف يتسطح قليلًا ويصبح السطح التي تنزلق عليه مسننًا بعض الشيء عند منطقة التلامس مع الكرة وهذا ما يمنع الكرة من الارتداد عن الأرض إلى نفس المستوى الذي سقطت منه.
  • يعتبر معامل الاحتكاك في هذا النوع من الاحتكاك أقل من الاحتكاك الطبيعي.

قانون قوة الاحتكاك

  • تناسب قوة الاحتكاك طرديًا مع القوة المتعامدة على السطح حيث تمثل القوة العمودية على السطح القوة الواقعة على السطح لدفعه.
  • كلما زادت قوة الاحتكاك تقل السرعة والمسافة، وكلما قلت قوة الاحتكاك تزيد السرعة والمسافة التي يتحركها الجسم.
  • تتغير قوة الاحتكاك بطبيعة نوع الأسطح المتلامسة.
  • تعمل قوة الاحتكاك على تقليل سرعة الحسم المتحرك.

مُعامل الاحتكاك

يختلف باختلاف خشونة الأسطح ويختلف حسب نوع المادة كما يختلف معامل الاحتكاك المتحرك عن معامل الاحتكاك الساكن لنفس المادة.

كيف يمكن أن تقلل قوة الاحتكاك؟

  • استخدام زيوت التشحيم لتقليل الاحتكاك، حيث يعمل على تقليل قوى الاحتكاك بين الجسم والسطح ويتم تحديد كفاءة زيت التشحيم على أساس درجة اللزوجة حيث تتداخل جزيئات السائل فتزيد لزوجة السائل كلما زاد تداخل جزيئاته وذلك يحدث مع درجات الحرارة العالية.
  • استخدام تقنيات جديدة مثل الروابط الرخوة فهي تقلل من قوة الاحتكاك.
  • استخدام بعض الأجهزة المساعدة مثل السيور التي تستخدم في المطارات حيث تحول الاحتكاك المنزلق إلى احتكاك متدحرج فتقل درجة الاحتكاك.

أهمية الاحتكاك؟

  • تستخدم الفرامل (المكابح) لعمل فرملة بالسيارات حيث قوة المقاومة توقف قوة المحرك فتقف السيارة في الوقت المحدد.
  • يساعد الاحتكاك في حركة القطارات على القضبان.
  • يساعد الاحتكاك مع الأحذية وقت المشي فيمنع الانزلاق على الأرض.

وهناك وسائل لتقليل قوة الاحتكاك

  • مثل وضع زيوت التشحيم في الدرجات الهوائية فيقلل من احتكاك الدراجة وتسهل حركتها.
  • عمل إطارات سيارات ملساء فيقلل من احتكاك السارة اثناء السير.
  • تكون سيارات السباق شكل جسمها جفيف انسيابي حتى يقلل من الاحتكاك مع الهواء بالسيارة وقت السير في السباق مما يقلل من مقاومة الهواء وتزيد من سرعتها.

Responses