احتكاك

احتكاك

ما هو الاحتكاك؟

الاحتكاك هو مقاومة الحركة عند احتكاك جسم بآخر. في أي وقت يحتك جسمان ببعضهما البعض ، يتسببان في حدوث احتكاك. يعمل الاحتكاك ضد الحركة ويعمل في الاتجاه المعاكس.

الاحتكاك والطاقة

عندما ينزلق جسم على آخر يبدأ في التباطؤ بسبب الاحتكاك. هذا يعني أنه يفقد الطاقة. ومع ذلك ، فإن الطاقة لا تختفي. يتغير من الطاقة المتحركة (وتسمى أيضًا الطاقة الحركية) إلى الطاقة الحرارية. هذا هو السبب في أننا نفرك أيدينا معًا عندما يكون الجو باردًا. من خلال فركهم معًا ، نولد الاحتكاك ، وبالتالي الحرارة.


قوة الاحتكاك F تدفع الكتلة للخلف.

منع الاحتكاك

في بعض الحالات ، نرغب في منع الاحتكاك حتى يسهل تحريكه. وخير مثال على ذلك هو كرة أو عجلة. يتدحرجون للمساعدة في تقليل الاحتكاك. طريقة أخرى لتقليل الاحتكاك هي استخدام مادة تشحيم مثل الشحوم أو الزيت. تستخدم الآلات والمحركات الشحوم والزيوت لتقليل الاحتكاك والتآكل حتى تدوم لفترة أطول.

هناك طريقة أخرى لتقليل الاحتكاك وهي تغيير أنواع المواد التي تلامس بعضها البعض. على سبيل المثال ، قد ينتج عن تلامس الجليد مع الفولاذ احتكاكًا أقل مما ينتج عن المطاط على الخرسانة. هذا هو السبب في انزلاق الزلاجات الجليدية بسهولة على الجليد ، لكنك لا تنزلق عند ارتداء أحذية مطاطية على الرصيف. يقال إن هذه المواد المختلفة لها 'معاملات احتكاك' مختلفة.

باستخدام الاحتكاك

الاحتكاك هو أيضا مساعدة كبيرة لنا. بعد كل شيء ، كنا نتحرك جميعًا في كل مكان إذا لم يكن هناك احتكاك لإبقائنا ثابتين. يتم استخدام الاحتكاك في مكابح السيارات ، عندما نسير أو نتسلق تلًا ، ونشعل النار ، ونتزلج أسفل التل ، وغير ذلك.

جرب الاحتكاك

تخلق أنواع مختلفة من الأسطح كميات مختلفة من الاحتكاك. بعض المواد أكثر نعومة من غيرها. خذ ثلاثة أجسام مسطحة بأنواع مختلفة من الأسطح. ضعهم على أحد طرفي الدرج وارفعه ببطء. سيبدأ العنصر الأقل احتكاكًا في الانزلاق أولاً.

هناك عاملان رئيسيان سيؤثران على المقدار الإجمالي للاحتكاك: 1) خشونة الأسطح (أو 'معامل الاحتكاك') و 2) القوة بين الجسمين. في هذا المثال ، سيؤدي وزن الكائن مع زاوية الدرج إلى تغيير القوة بين الجسمين. تلاعب بأشياء مختلفة وانظر كيف يغير هذان العاملان الاحتكاك.

أنواع الاحتكاك
  • احتكاك جاف - هذا ما كنا نتحدث عنه في الغالب هنا. يحدث الاحتكاك الجاف عندما يتلامس جسمان صلبان مع بعضهما البعض. إذا لم يتحركوا ، يسمى ذلك الاحتكاك الساكن. إذا كانوا يتحركون ، فهذا يسمى الاحتكاك الحركي أو الانزلاق.
  • احتكاك السوائل - احتكاك السوائل يشمل وجود سائل أو هواء. مقاومة الهواء على متن الطائرة أو مقاومة الماء على القارب هي احتكاك السوائل.
  • الاحتكاك المتداول - يحدث الاحتكاك المتدحرج عندما يتدحرج سطح مستدير على سطح ، مثل كرة أو عجلة.
حقائق ممتعة عن الاحتكاك
  • على الرغم من أن العجلات رائعة في التدحرج وتقليل الاحتكاك ، إلا أنها لا تستطيع العمل بدون احتكاك.
  • سيكون من الصعب حقًا مجرد الوقوف دون احتكاك.
  • يمكن أن يولد الاحتكاك كهرباء ثابتة.
  • كلما تم ضغط سطحين أكثر صلابة معًا ، زادت القوة اللازمة للتغلب على الاحتكاك وحملهما على الانزلاق.
  • يتم استخدام احتكاك السوائل كثيرًا في الحدائق المائية حتى نتمكن من الانزلاق بسلاسة وإسراع الشرائح العملاقة.