بحث عن الاحتكاك قوانينه وأنواعه

إن قوة الاحتكاك عبارة عن مقاومة جسم للحركة ، حيث يتحرك ذلك الجسم على جسم آخر ، وقوة الاحتكاك لا تعد قوة أساسية مثل القوة الكهرومغناطيسية أو قوة الجاذبية ، فالعلماء يروون بأن قوة الاحتكاك ما هي إلا نتاج للتجاذب الكهرومغناطيسي بين الجزيئات المشحونة لسطحين متلامسين ، ومن ناحية أعمق فإن أسطح الأجسام تبدو على شكل جبال ووديان ، حيث لا يوجد أي مادة خالية من تلك التضاريس (عندما ننظر لها من منظور الجزيئات) ، ولهذا الأمر فإنه وعند تلامس جسمين مع بعضهما البعض ، فإنهم يتلامسان بنقاط محددة وليس كامل السطح ، وبزيادة كتلة الجسم ، فيزداد التصاق الأجسام معاً ، وبالتالي يتم زيادة نقاط التماس بينهما.

ولقد بدأ العلماء في دراسة ووضع القوانين التي تخص قوة الاحتكاك بالقرن الـ15 ، لكن تلك القوانين لم تكن مؤكدة بسبب صعوبة تطبيق بعض التجارب في هذا التوقيت ، وبالخصوص أن قوة الاحتكاك معقدة ، هنالك الكثير من الاستثناءات لكل قانون مختص بقوة الاحتكاك ، فمثلاً قد تلتصق بعض المواد المصقولة ببعضها البعض ، والمبدأ الذي يفيد بأن الاحتكاك يتناسب طردياً مع كتلة الجسم ، هذا مبدأ قديم يطبق بالفيزياء القديمة ، ولكن في الفيزياء الحديثة يتم دراسة قوى الاحتكاك الناشئة بين الذرات أو بين الجزيئات ، بالإضافة لإمكانية دراسة حالات فيزيائية محددة كان من الصعب الوصول لها قبل القرن الـ20 ، وفي هذا اليوم سوف نتعرف أكثر عن قوانين وأنواع الاحتكاك فتابعوا معنا.

قوانين الاحتكاك:

هناك بعض القوانين لقوة الاحتكاك توضح مبدأ عملها ، ومن تلك القوانين الآتي :

1. تتناسب قوة الاحتكاك تناسب طردي مع وزن الجسم.
2. قوة الاحتكاك لا تتأثر بسرعة الأجسام ، على شرط ألا يكون الجسم ساكن.
3. مساحة منطقة التماس لا تحدد قوة الاحتكاك وذلك في حال ثبات الوزن لكل الجسمين.

للمزيد يمكنك قراءة : بحث عن مصادر المعلومات وأنواعها

أنواع الاحتكاك:

ليس هناك في الطبيعة بيئة خالية من الاحتكاك ، وذلك يشمل الفضاء الخارجي ، فالجزيئات الصغيرة من الممكن أن تتفاعل مع بعضها البعض وتكون قوة احتكاك ، وبالتالي هناك أنواع كثيرة لقوة الاحتكاك ، ومنها ما يلي:

1. الاحتكاك الحركي : وهذا ينشأ بسبب حركة جسم بالنسبة لجسم آخر.
2. الاحتكاك الساكن : وهذا ينشأ بين سطحين أو بين جسمين ساكنين بالنسبة لبعضهما ، فلا يتم تحريك أياً من الجسمين (يظلان بوضعيتهما) ، وهو كذلك ما يمنع جسم موضوع على سطح مائل من أن ينزلق ، إن مقدار الاحتكاك الساكن بين جسمين بصورة عامة ، يعد أكبر من مقدار الاحتكاك بين الجسمين نفسهما عند تحركهما مقابل بعضهما البعض.
3. الاحتكاك الدوار : إن الاحتكاك الدوار ينشأ عند تدحرج كرة ، أو عجلة ، أو اسطوانة بشكل حر على أي سطح ، ويعد سبب الاحتكاك الرئيسي عند التدحرج هو فقدان الطاقة المسئولة عن تشوه الجسم ، فعندما تدحرج كرة على سطح ما مستوي ، فإن تلك الكرة سوف تتسطح قليلا ، وحينها سيصبح السطح مسنن بعض الشيء عند منطقة التماس مع الكرة ، فإن هذا الفقدان الداخلي بالكرة والسطح هو الذي يردع الكرة ويمنعها من الارتداد للأرض إلى نفس المستوى الذي سقطت منه ، إن معامل الاحتكاك للاحتكاك الدوار يعتبر أقل منه للاحتكاك الطبيعي بنسبة تصل مائة إلى ألف مرة.

إن ذرات المادة الصلبة نفسها من الممكن أن تتعرض للاحتكاك بين بعضها البعض ، فمثلاً عند ضغط معكب معدني ، تتحرك كل الذرات المكونة له وتشكل ما يسمى الاحتكاك الداخلي ، وبالسوائل ، فقوة الاحتكاك هي المقاومة لحركة طبقتين من الموانع ويطلق عليها اللزوجة ، وكلما زادت كثافة السائل ، تزيد لزوجته ، فمثلاً العسل أكثر لزوجة من الماء.

للمزيد يمكنك قراءة : فيزياء

معامل الاحتكاك:

• عند تحرك جسمين صلبين مقابلين لبعضهما البعض ، فإنهما سوف يتعرضان لقوة احتكاك حركي ، فهذا الاحتكاك يساوي عدد كسري للقوة العمودين بين السطحين هذين ، ويتم التوصل لذلك العدد الكسري باستعمال معامل الاحتكاك ، والذي نتوصل إليه من خلال التجارب.

للمزيد يمكنك قراءة : كيفية حدوث الزلازل