نتحدث عن تعريف الاحتكاك المتداول في هذا المقال، كما نذكر لكم فقرات أخرى متنوعة، مثل تعريف الاحتكاك الساكن، وفوائد الاحتكاك، وأنواع الاحتكاك.
تعريف الاحتكاك المتداول
الاحتكاك المتداول هو الاحتكاك الذي يؤثر على الأشياء عندما تتدحرج على سطح ما. وينشأ من الاحتكاك بين جسمين في الحالة الصلبة، مثل سيارة تتحرك على الطريق أو كوب على طاولة. الاحتكاك المتداول أضعف بكثير من الاحتكاك المنزلق أو الاحتكاك الساكن، وهذا يفسر سبب استخدام معظم أشكال النقل البري. للعجلات، بما في ذلك الدراجات والسيارات والعجلات الأربع والزلاجات الدوارة والدراجات البخارية وألواح التزلج.
تعريف الاحتكاك الساكن
هو الاحتكاك الذي ينشأ بين سطحين في الحالة الصلبة، وتعرف بأنها القوة الناشئة بين سطحين صلبين ساكنين غير متحركين. قوة الاحتكاك السكوني هي القوة التي تحافظ على الأجسام في حالتها الساكنة، ويمكن تعريفها أيضًا على أنها القوة التي تحدث عندما يحاول الشخص تحريك جسم ثابت على سطح ما، ولكن دون القدرة على تحريك الجسم من السطح. السطح، وبالتالي يظل الجسم ثابتًا. إن قوة الاحتكاك السكوني تكون دائمًا مساوية في القيمة ومعاكسة في الاتجاه للقوة المؤثرة عليها لتحريكها وقوة الاحتكاك السكوني. تعمل على مقاومة القوة المؤثرة عليه، فيبقى الجسم في حالة سكون حتى تؤثر عليه قوة أكبر من قوة الاحتكاك السكوني، مما يؤدي إلى تحرك الجسم. تتراوح قيمة قوة الاحتكاك السكوني دائمًا بين صفر إلى أدنى قيمة تدفع الجسم إلى الحركة، وبالتالي فإن أصغر قيمة للقوة التي تتسبب في تحرك الجسم بعيدًا عن السطح تكون قيمتها أعلى من قيمة قوة الاحتكاك الساكن. قوة الاحتكاك الساكن لهذا الجسم.
فوائد الاحتكاك
يُنظر إلى قوة الاحتكاك على أنها قوة تبديد تعيق حركة الأشياء. عندما نحسب الشغل المبذول ضد الاحتكاك، فإننا نعتبره عملاً ضائعًا. نحاول في العديد من التصميمات الميكانيكية تقليل قوى الاحتكاك إلى أقل قدر ممكن من أجل تحقيق أداء أفضل للآلات، لكن أليس الاحتكاك ضارًا إلى هذا الحد؟ ماذا سيحدث لو اختفى الاحتكاك من العالم في مرحلة ما، أي أصبح صفراً؟
إذا اختفى الاحتكاك فلن تتمكن السيارات والقطارات وجميع وسائل النقل من التحرك لأنها تتحرك عن طريق الاحتكاك بين الأرض والعجلات، وحتى لو تحركت فلن تتمكن من التوقف، لأن الفرامل تعتمد على بشكل رئيسي على الاحتكاك. ولن يتمكن الأشخاص أيضًا من المشي أو حتى الوقوف بشكل صحيح. كما لو كانوا يقفون على أرضية جليدية. لن يتمكنوا من الإمساك بأي شيء لأنه سوف يفلت من أيديهم. كما ستتفتت الجبال ولن يبقى عليها أي غطاء من التربة. لن يبقى أي مبنى على حاله، بل سيتم تدميره. سيتم فك الحبال المربوطة. كل هذا بسبب الانزلاق وقلة الاحتكاك. باختصار الحياة مستحيلة بدون احتكاك.
– للاحتكاك فوائد مهمة؛ فهو يجعل عجلات السيارة تتحرك على المنصة، ويجعل عجلات القاطرة تمسك بالقضبان. يسمح للحزام الناقل بتدوير البكرة دون الانزلاق. ولا يمكنك المشي دون احتكاك لمنع حذائك من الانزلاق على الرصيف. ولهذا السبب يصعب المشي على الجليد؛ يسبب السطح الأملس احتكاكًا أقل من الرصيف، مما يسمح للحذاء بالانزلاق. فهو يثبت التربة على سطح الجبال ويثبت المباني ويجعلها قائمة. يجعل الحبال المربوطة تبقى مستقرة. بالإضافة إلى العشرات، إن لم يكن المئات، من المزايا الأخرى.
أنواع الاحتكاك
هناك العديد من أنواع الاحتكاك المختلفة التي توجد في العديد من المواقف والتي لا يدركها الناس. تعد حركة الكتب عبر أسطح الأدراج في المدارس المثال الأكثر شيوعًا للاحتكاك. تعتبر مقاومة الهواء أيضًا مثالًا شائعًا للاحتكاك. يختلف مقدار الاحتكاك بين جسمين حسب نوع السطح والوزن. يعتمد الجسم على أنواع الاحتكاك، ولكن هناك نوعان رئيسيان من الاحتكاك:
1-احتكاك السوائل
احتكاك السوائل هو الاحتكاك الذي يؤثر على الأجسام التي تتحرك عبر السائل. السائل عبارة عن مادة يمكن أن تتدفق وتأخذ شكل الوعاء الذي توجد فيه. ويشمل السوائل والغازات. إذا سبق لك أن حاولت دفع يدك المفتوحة عبر الماء في حوض الاستحمام أو حمام السباحة، فقد عانيت من احتكاك السوائل، ويمكنك أن تشعر بمقاومة الماء على يدك، وعند النظر إلى لاعب القفز بالمظلات، فهو السقوط على الأرض بالمظلة. تعمل مقاومة الهواء للمظلة على إبطاء هبوطه، وكلما كان الجسم المتحرك أسرع أو أكبر. يزداد احتكاك السائل الذي يقاوم حركته، ولهذا تكون مقاومة الهواء للمظلة أكبر من مقاومة جسم اللاعب. ثم يتولى الاحتكاك المتحرك، لكن الاحتكاك الساكن يسمح بأنواع معينة من الحركة، مثال على ذلك المشي على الأرض.
2- الاحتكاك المتحرك
ويسمى الاحتكاك المتحرك أيضًا “الاحتكاك المنزلق”، وهو مقاومة تحدث بسبب التفاعلات السطحية بين جسمين متحركين، بحيث ينزلق الجسم الأول فوق الجسم الآخر. ومن أبرز الأمثلة عليها عندما يقوم شخص ما بدفع صندوق فوق الأرض، ويعمل الاحتكاك الحركي في الاتجاه المعاكس للحركة، حيث أن الجسم المنزلق يقاوم السطح ولكن في نفس الاتجاه الذي ينزلق فيه، وبالتالي فإن السطح تطبق قوة احتكاك على الجسم في الاتجاه المعاكس لحركة الجسم.
3- الاحتكاك الانزلاقي
الاحتكاك المنزلق هو الاحتكاك الذي يؤثر على الأجسام عندما تنزلق على سطح ما. الاحتكاك المنزلق أضعف من الاحتكاك الساكن، ولهذا السبب يكون من الأسهل تحريك قطعة أثاث على الأرض بعد أن بدأت في التحرك بدلاً من تحريكها في المقام الأول. يمكن أن يكون الاحتكاك المنزلق مفيدًا، على سبيل المثال، يمكنك استخدام الاحتكاك المنزلق عند الكتابة بقلم رصاص، حيث ينزلق قلم الرصاص بسهولة على الورقة، ولكن يكون هناك احتكاك كافٍ بين القلم الرصاص والورقة لترك علامة.