الاحتكاك هو القوة التي تعارض حركة الجسم ، و تعرف على مصادر الاحتكاك ، و حدد أمثلة الاحتكاك و اختبر معلوماتك عن طريق أسئلة الاختبار.

ما هو الاحتكاك ؟

لإيقاف كائن متحرك ، يجب أن تعمل القوة في الاتجاه المعاكس لاتجاه الحركة ، على سبيل المثال ، إذا دفعت كتابك عبر مكتبك ، فسوف يتحرك الكتاب ، و قوة دفع تحريك الكتاب ، و عندما ينزلق الكتاب عبر المكتب ، فإنه يبطئ و يتوقف عن الحركة ، و القوة التي تعارض حركة الجسم تسمى الاحتكاك.

أنواع الاحتكاك

هناك أنواع مختلفة من الاحتكاك ، عندما يتحرك كتاب عبر المكتب هو مثال على الاحتكاك المنزلق ، و عندما ينزلق الكتاب عبر المكتب ، يلمس الجزء السفلي من الكتاب بالمكتب ، و مصدر الاحتكاك هو الاتصال بين سطح الكتاب و المكتب ، يحدد وزن الكائن و نوع السطح الذي يتحرك فيه مقدار الاحتكاك المنزلق الموجود بين الكائنين ، و يمارس الجسم الثقيل المزيد من الضغط على السطح الذي ينزلق فوقه ، و بالتالي سيكون احتكاك الانزلاق أكبر ، الهواء و الماء و النفط كلها سوائل ، و مقاومة الهواء هي نوع من احتكاك السوائل ، عند سقوط جسم ما ، تدفع مقاومة الهواء للأعلى ، على سبيل المثال عند ركوب دراجة ، يعد الاتصال بين العجلة و الطريق مثالاً على الاحتكاك المتداول ، و عندما يتدحرج كائن فوق سطح ما ، فإن القوة اللازمة للتغلب على الاحتكاك المتداول أقل بكثير من تلك اللازمة للتغلب على الاحتكاك المنزلق.

الاحتكاك الحركي

– عندما نقلت كتابك عبر المكتب ، واجه الكتاب نوعًا من الاحتكاك الذي يعمل على تحريك الأشياء ، و تُعرف هذه القوة باسم قوة الاحتكاك الحركي ، و تمارس على سطح بسطح عندما يفرك السطحان بعضهما بعضًا لأن أحدهما أو كلاهما يتحركان ، و إذا قمت بتجميع كتب إضافية أعلى الكتاب الأول لزيادة القوة العادية ، فستزداد قوة الاحتكاك الحركي.

– هناك علاقة خطية بين قوة الاحتكاك الحركي و القوة الطبيعية ، و معامل الاحتكاك الحركي يتعلق بها قوة الاحتكاك للقوة الطبيعية ، و قوة الاحتكاك الحركي (F (f ، الحركية)) تساوي ناتج معامل الاحتكاك الحركي (µ (k)) والقوة الطبيعية (F (N)). F (f ، الحركية) = µ (k) * F (N)

قوات الاحتكاك

الاحتكاك الساكن

– تخيل محاولة دفع الأريكة عبر الأرضية ، أنت تضغط عليها بقوة صغيرة ، لكنها لا تتحرك. هذا لأنه لا يتسارع. تخبرك قوانين نيوتن أن القوة الصافية على الأريكة يجب أن تكون صفرا ، يجب أن يكون هناك قوة أفقية ثانية تعمل على الأريكة ، معارضة لقوتك و تكون متساوية في الحجم. هذه القوة هي قوة الاحتكاك الساكن ، وهي القوة التي تمارس على السطح بواسطة قوة أخرى عندما لا يكون هناك حركة بين السطحين.

-تعمل قوة الاحتكاك الثابتة كرد فعل لقوة تحاول التسبب في بدء تشغيل كائن ثابت ، و إذا لم يكن هناك قوة من هذا القبيل تعمل على جسم ما ، فإن قوة الاحتكاك الساكن تكون صفراً. إذا كانت هناك قوة تحاول التسبب في حركة ، فستزيد قوة الاحتكاك الساكن حتى القيمة القصوى قبل التغلب عليها وتبدأ الحركة.

صيغة الاحتكاك الساكن

تتعلق قوة الاحتكاك الثابتة القصوى بالقوة الطبيعية بطريقة مماثلة لقوة الاحتكاك الحركي ، في المعادلة الخاصة بقوة الاحتكاك القصوى ، µ (s) هو معامل الاحتكاك الساكن بين سطحين ، و أقصى قوة احتكاك ثابتة يجب التغلب عليها قبل أن تبدأ الحركة هي motion (s) * F (N). في مثال دفع الأريكة ، تقوم قوة الاحتكاك الثابتة القصوى بموازنة قوة الشخص الذي يدفع الأريكة في اللحظة قبل أن يبدأ الأريكة في الحركة.

قياس معاملات الاحتكاك

– على ماذا تعتمد قوة الاحتكاك؟ المواد التي تصنع الأسطح تلعب دورا ، على سبيل المثال ، تخيل محاولة لعب كرة السلة أثناء ارتداء الجوارب بدلاً من الأحذية الرياضية ، سوف تنزلق و تنزلق في جميع أنحاء ملعب كرة السلة ، تساعد الأحذية في توفير القوى اللازمة لتغيير الاتجاهات بسرعة أثناء الركض صعودًا و هبوطًا في الملعب ، و يوجد رد فعل بين حذائك و الخرسانة أكثر من وجوده بين الجوارب الخاصة بك و الأرضيات الخشبية المصقولة.

– يوضح هذا الجدول معاملات الاحتكاك الساكن (µ (s)) و معاملات الاحتكاك الحركي (µ (k)) بين الأسطح المختلفة ، و تُظهر معاملات الاحتكاك مدى سهولة انزلاق كائن ضد الآخر ، هذه المعاملات هي تقديرات لكل مجموعة من الأسطح ، القياسات الدقيقة لمعاملات الاحتكاك حساسة للغاية لظروف الأسطح ويتم تحديدها تجريبياً.