[rtl]الأساس النظري للتجربة[/rtl] |
[rtl]نشأ قوة الاحتكاك بين سطحين متلامسين عند وجود احتمال لحركة أحدهما على الآخر، يكون اتجاهها دائماً عكس اتجاه الحركة المحتملة، فعند وضع جسم على سطح أفقي، فإنه يتزن تحت تأثير قوتين متساويتين ومعاكستين، هما:[/rtl]
[rtl]وزن الجسم و = ك جـ. ويعمل رأسياً إلى الأسفل، ورد فعل السطح ويعمل رأسياً إلى الأعلى، لاحظ الشكل (22- أ).[/rtl]
[rtl]وعند التأثير بقوة أفقية (ق) في الجسم، يبقى متزناً في البداية؛ وهذا لا يكون إلا إذا نشأت قوة مساوية ومعاكسة للقوة المؤثرة (ق)، لاحظ الشكل (22 – ب))، وهذه القوة التي نشأت تسمى قوة الاحتكاك، ومن مميزاتها:[/rtl]
[rtl]1- أنها قوة مماسية بين السطحين المنزلقين.[/rtl]
[rtl]2- يكون اتجاهها دائماً بعكس اتجاه الحركة.[/rtl]
[rtl]3- تبدأ بالصفر، وتتزايد تدريجياً إلى أن تصل إلى قيمة نهائية تعتمد على نوع السطوح المتفاعلة ومدى خشونتها، ويكون ذلك عندما يصبح الجسم على وشك الانزلاق.[/rtl]
[rtl]4- تعتمد قوة الاحتكاك النهائي قح نها، على رد الفعل العمودي بين السطح والجسم، وتتناسب معه طردياً حسب العلاقة:[/rtl]
[rtl]قح نها = m ر...........(1)[/rtl]
[rtl]حيث m : تسمى معامل الاحتكاك السكوني.[/rtl]
[rtl]ر: رد الفعل العمودي.[/rtl]
[rtl]قح نها: قوة الاحتكاك النهائية.[/rtl]
[rtl]وجدير بالذكر أن الجسم إذا بدأ الحركة بسرعة ثابتة، فإن القوة اللازمة لذلك تقل عن القوة اللازمة، لجعله يبدأ الحركة، وهذا يعني أن قوة الاحتكاك في حالة الانزلاق تقل عن قوة الاحتكاك عندما يكون الجسم على وشك الحركة:[/rtl]
[rtl]قح(حركي) = m(انزلاقي) × ر< قح نها = m ر...........(2)[/rtl]
[rtl]وهذا يشير إلى أن معامل الاحتكاك الانزلاقي أقل من معامل الاحتكاك السكوني، أي أن:[/rtl]
[rtl]m(حركي) < m(سكوني).......................(3)[/rtl]
[rtl]وفي هذه التجربة، ستجد معامل الاحتكاك السكوني، ثم معامل الاحتكاك الحركي.[/rtl]
[rtl]المواد والأدوات والأجهزة اللازمة[/rtl] |
[rtl] لوح خشبي مثبت على منضدة، قطعة خشبية على شكل متوازي مستطيلات، مثبت فهيا خطاف يربط به خيط غير قابل للتواتر (غير مرن)، خطاف لتعليق الأشكال عليه، مجموعة من الأثقال المناسبة.[/rtl]
[rtl]خطوات إجراء التجربة[/rtl] |
[rtl]أولاً : إيجاد معامل الاحتكاك السكوني[/rtl]
[rtl]1- ضع لوح الخشب افقياً، وضع عليه متوازي المستطيلات الخشبي، واربط الخيط بين الخطافين، كما في الشكل (23).[/rtl]
[rtl]2- ضع متوازي المستطيلات عند نقطة معينة، وعلم ذلك بقلم رصاص.[/rtl]
[rtl]3- علق أثقالاً بشكل تدريجي حتى تصبح الزلاجة (متوازي المستطيلات الخشبي) على وشك الحركة. ويمكن أن تبدأ الحركة نتيجة أي دفعة أو طرقة خفيفة بالإصبع على اللوح الخشبي، عند ذلك،[/rtl]
[rtl] فإن قح نها = قالسحب = وَ = وزن الخطاف والأثقال المعلقة............... [/rtl]
[rtl]ر= و = وزن الزلاجة + ما تحمله من أثقال ...............................[/rtl]
[rtl]4- ارفع بضعة أثقال من الخطاف، ثم ابدأ أضافتها من جديد حتى تصبح الزلاجة على وشك الحركة، اعتبر قح متوسط وَ في الحالتين.[/rtl]
[rtl]5- ضع ثقلاً جديداً على الزلاجة لتغيير رد الفعل، ثم أضف أثقالاً إلى الخطاف، حتى تصبح الزلاجة من جديد على وشك الحركة. وكرر ذلك مرتين، وجد قيمة متوسطهما.[/rtl]
[rtl]6- كرر الخطوات ( 4 ، 5) عدة مرات، ورتب نتائجك كما في الجدول (4).[/rtl]
[rtl]7- احسب متوسط معامل الاحتكاك في كل محاولة، فيكون هو معامل الاحتكاك السكوني بين لوح الخشب والزلاجة (متوازي المستطيلات الخشبي).[/rtl]
[rtl]8- يمكن إيجاد معامل الاحتكاك، وهو ميل أفضل خط مستقيم يمثل النقاط التي تحصل عليها من التجربة، وذلك عند تمثيل المقادير ( ر، قح نها) بيانياً.[/rtl]
[rtl]ثانياً: إيجاد معامل الاحتكاك الحركي[/rtl]
[rtl]يتم ذلك كما في التجربة الأولى، والفارق الوحيد هو أنه بدلاً من الانتظار حتى تتحرك الزلاجة بعد وضع الأثقال، أطرق طرقاً خفيفاً بالإصبع، وسجل القوة اللازمة لجعل الزلاجة تبدأ بالحركة نتيجة الطرقة الخفيفة. ويكون معامل الاحتكاك الذي نحصل عليه في هذه الحالة هو معامل الاحتكاك الانزلاقي.[/rtl]
الإثنين ديسمبر 15, 2014 8:07 pm