نفسر ما هي قوة الاحتكاك أو الاحتكاك وأسبابها. أيضًا ، الاحتكاك الساكن والاحتكاك الحركي أو الديناميكي.
ما هو الاحتكاك؟
قوة الاحتكاك أو الاحتكاك أو قوة الاحتكاك أ فرض الموجودة بين سطحين على اتصال ، والتي تتعارض مع حركةأي أن لها الاتجاه المعاكس للحركة. يمكن أن تكون هذه القوة من نوعين: ثابتة (عندما تعارض بدء الشريحة) أو ديناميكية (عندما تعارض الحركة النسبية).
قوة الاحتكاك ليست واحدة من القوى الأساسية في الكون ، مثل الجاذبيةبدلاً من ذلك ، يرجع ذلك إلى التفاعل المعقد بين سطح جسمين في اتصال جسدي. تحدث بشكل عام عن الاحتكاك للأشياء صلب، ولكن هناك أيضًا احتكاك في السوائل: تأثير الاحتكاك بين طبقات المادة السائلة يحدد لها اللزوجة.
لتعيين جسم ما في حالة سكون ، يجب أن تتغلب القوة التي تدفعه للتحرك بدقة على قدرة التحمل الناتج عن الاحتكاك الذي يكون أكبر بين الأسطح الخشنة وغير المستوية منه على الأسطح الملساء والمصقولة.
من ناحية أخرى ، إذا تم دفع جسم ملامس لسطح ما ، على سبيل المثال ، طاولة ، ونتيجة لذلك بدأ في التحرك في اتجاه الدفع ، ستنخفض سرعته مع قوة الاحتكاك التي يمارسها الجدول. عليه ، تغلب على الدفع الأولي. تعتمد قوة الاحتكاك هذه على كتلة الأجسام ، بحيث تُظهر الأجسام الثقيلة احتكاكًا أكبر من الأجسام الخفيفة.
يؤثر الاحتكاك أيضًا على الأسطح الملامسة. غالبًا ما يكون غير محسوس ، ولكن الطاقة الحركية الذي يضيع من خلال الاحتكاك يصبح الحرارة، وهذا يعني أن الأسطح يتم تسخينها عن طريق الاحتكاك. كلاهما يمكن أن يعاني حتى البلى.
أسباب الاحتكاك
يتسبب الهواء أيضًا في احتكاك الأجسام التي تتحرك بسرعات عاليةقد يكون الاحتكاك ناتجًا ، في المقام الأول ، عن عيوب دقيقة بين الأسطح الملامسة ، مما يجعل من الصعب على أحدهما الانزلاق فوق الآخر ، حتى لو كان لا يمكن إدراكهما. هذا هو سبب احتكاك بعض الأسطح أكثر من غيرها.
وبالتالي ، يمكن تقليل الاحتكاك ميكانيكيًا ، عن طريق إضافة مواد التشحيم ، على سبيل المثال ، أو يمكن زيادته ، مما يؤدي إلى تدهور الأسطح بطريقة ما.
الاحتكاك الساكن
الاحتكاك الساكن (Fe) هو القوة التي تميل إلى معارضة الإزاحة النسبية بين سطحين متصلين. يتعلق الأمر بالقوة التي يجب التغلب عليها لبدء حركة الجسم. إنه دائمًا أقل من أو يساوي معامل الاحتكاك الساكن (الذي له قيمة تجريبية ويعتمد على المادة) بين السطحين مضروبًا في القوة العادية.
عادة ما يكون هذا الاحتكاك الساكن أكبر من متحرك، وهو ما يفسر صعوبة البدء في دفع قطعة أثاث ثقيلة فوق أرضية خشنة ، بدلاً من الاستمرار في دفعها بمجرد تحركها بالفعل.
الاحتكاك الحركي أو الديناميكي
الاحتكاك الديناميكي (Fd) هو القوة التي تعارض الإزاحة لجسم متحرك بالفعل ، على عكس الاحتكاك الساكن.
إنه مقدار ثابت ، لأن مقدار القوة اللازمة للحفاظ على استمرار الحركة لا يتغير طالما أن التسارع ثابت. لذلك ، فهو يساوي معامل الاحتكاك الديناميكي المشار إليه بالحرف اليونانيμمضروبة في القوة العادية.
الاختلافات بين الاحتكاك الساكن والديناميكي ليست مفهومة تمامًا على المستوى المادي ، ولكن يُعتقد أن القوة الساكنة أكبر بسبب عوامل الجذب الكهربائية واللحامات الدقيقة بين الأسطح في حالة السكون.
أمثلة على الاحتكاك
أمثلة الاحتكاك لا حصر لها. الاحتكاك هو تلك القوة التي تمنعنا من نقل قطعة أثاث قديمة عن طريق دفعها بقواتنا. إنها أيضًا القوة التي ستتوقف وتقفز على حجر مسطح نرميها جانبًا على سطح ماء.
قوة الاحتكاك هي ما تستخدمه المكابح لتثبيت السيارة في مكانها عندما نوقفها على تل شديد الانحدار ، وهي نفس الطريقة التي نستخدمها إذا صدمنا الفرامل أثناء قيادة السيارة نفسها بسرعات عالية ، فسيؤدي ذلك إلى تقليل السرعة. وإزاحة السيارة التعطيل.
الأمثلة الشائعة الأخرى للاحتكاك لها علاقة بالحرارة الناتجة عن الاحتكاك ، مثل عندما نشعل نارًا عن طريق فرك عودين خشبيين ببعضهما البعض ، أو عندما نعاني من حرق من احتكاك حبل في حركة مفاجئة عندما نتحرك. كانوا يمسكون بها في أيدينا.