ما هي قوة الاحتكاك

عندما
يتحرك جسم أو يحاول الحركة على سطح خشن ، أو في وسط لزج فإنه يخضع لقوة معاكسة لحركته تسمى قوة الاحتكاك .
إن قوة الاحتكاك تعمل
دائمًا بحيث تعيق الحركة النسبية بين الجسمين المتلامسين ، وتتجه قوة الاحتكاك بعكس اتجاه حركة الجسم
على السطح الخشن ،
وتكون موازية لمنطقة
التماس بينهما.
قوة الاحتكاك هي قوة رد
فعل مماسي ( موازية للسطح ) بين سطحين متلامسين وتكون دائمًا معاكسة لاتجاه حركة
الجسم.
فوائد الاحتكاك :
1 – تمكين المخلوقات
البرية من المشي أو الزحف على اليابسة .
2 – تمكين السيارات
والقطارات والعربات وغيرها من الحركة.
3 – تمكين الآليات التي
تعتمد في عملها على السيور والكوابح من أداء وظيفتها.
مضار الاحتكاك :
1 – التسبب في تآكل
السطوح المتلامسة.
2 – التسبب في زيادة
استهلاك الطاقة.
3 – ارتفاع درجة الحرارة
التي قد ينشأ عنها الحرائق والكوارث.
التقليل من
الاحتكاك :
يمكن التقليل من
الاحتكاك في الآلات بزيادة صقل السطوح ، واستخدام زيوت التشحيم.
أنواع
الاحتكاك
:
إنّ قوة الاحتكاك لا
تنشأ فقط عندما ينزلق جسم صلب على سطح جسم آخر ، وإنما تنشأ أيضًا عندما يتحرك جسم في مائع سواء
كان هذا المائع
سائلاً أم غازًا .
الاحتكاك بين الأجسام
الصلبة إما أن يكون احتكاكًا انزلاقيًا ( في حالة انزلاق جسم على سطح آخر ) ، وإما أن يكون تدحرجيًا ( في
حالة دحرجة جسم على
جسم آخر )
الاحتكاك
الإنزلاقي :
هو الاحتكاك الحادث بين
الأجسام الصلبة عندما تنزلق فوق بعضها البعض.
هناك نوعان من الاحتكاك
وهما :
1 – الاحتكاك الجاف :
وهو الذي ينشأ بين سطوح
الأجسام الجامدة المتلامسة .
2 – الاحتكاك الرطب :
وهو الذي ينشأ بين طبقات
السوائل والغازات عند جريانها
طبيعة قوى
الاحتكاك
:
يمكن تفسير ظاهرة
الاحتكاك في ضوء خشونة الأسطح حيث تتخلل نتوءات أحد السطحين أخاديد السطح الآخر ، وبالتالي فإننا نلاقي
مقاومة عند محاولة
تحريك أحد الجسمين على
الجسم الآخر . وهذه المقاومة تظهر في صورة قوة مماسية تعيق الحركة ونطلق عليها اسم قوة الاحتكاك .
وعندما يبدأ أحد الجسمين
بالانزلاق فوق الجسم الآخر فإنه لن يتوفر الوقت الكافي للسطحين لكي يتلاحما تمامًا حيث ستكون بعض
النتوءات غير متداخلة مع
الأخاديد ، ونتيجة لذلك
فإننا نحتاج إلى قوة أقل للمحافظة على تحرك الجسم من تلك التي نحتاجها لجعله على وشك الحركة.
عندما تؤثر قوة غير
متزنة في جسم فإنها تكسبه تسارع باتجاهها، وعندما تكون القوة غير كافية لتحريك الجسم فإنه يظل ساكنا ، وبزيادة
هذه القوة تدريجيا
يصبح الجسم على وشك
الحركة والانزلاق فوق السطح الخشن.
وبقاء الجسم
ساكنا خلال فترة زيادة القوة الخارجية دليل على أن محصلة القوى المؤثرة في الجسم
تساوي صفر.
ولهذا نستنتج أن هناك
قوة أخرى تؤثر في الجسم وتعمل في اتجاه معاكس لاتجاه القوة المؤثرة ، وإلا لما أمكن للجسم أن يتزن لو كان
واقعا تحت تأثير قوة
واحدة فقط.
وأن هذه القوة المعاكسة (
قوة الاحتكاك ) ليست ثابتة في المقدار بل تزداد تدريجيا كلما زادت القوة المؤثرة حتى تصل إلى حد نهائي .
أي إنه ما لم يبدأ أحد
الجسمين في التحرك بالنسبة للآخر فإن قوة الاحتكاك تتغير بحيث تزداد كلما زادت القوة المؤثرة في الجسم
وبحيث تبقى القوتان
متساويتان.
وعندما يبدأ الجسم
بالتحرك فإن قوة الاحتكاك تقل عن أقصى مقدار للاحتكاك.