ما القوة المسؤولة عن توقف جسم متحرك عن الحركة
توقف جسم متحرك ، الاحتكاك هو المسؤول عن منع الجسم المتحرك من الحركة احتكاك وهي القوة المسؤولة عن إيقاف الحركة النسبية بين السطحين وتعتبر قوة غير محافظة، مما يعني أن الشغل الذي تقوم به يعتمد على المسار الفعلي الذي يسلكه الجسم تحت تأثيرها، وليس على الإزاحة الصافية للجسم.
توقف جسم متحرك
الاحتكاك هو القوة التي تعمل على مقاومة حركة مادتين بالنسبة لبعضهما البعض. ويحدث ذلك عندما يتحرك جسم أو سائل أو مادة بالنسبة إلى جسم آخر، ويعمل دائمًا في الاتجاه المعاكس للحركة. يعد الاحتكاك ضروريًا في بعض العمليات، ولكنه قد يكون عائقًا في عمليات أخرى.
أمثلة على الاحتكاك
استخدام الفرامل لإبطاء السيارة: عندما تضغط تيل الفرامل على دوار العجلة، يحدث احتكاك يحول الطاقة الحركية للسيارة إلى حرارة.
فرك اليدين معًا لتدفئتهما تحريك اليدين ضد بعضهما البعض يسبب الاحتكاك، والذي بدوره يولد الحرارة.
سقوط كرسي أو صندوق على الأرضلتحريك جسم ما على الأرض، من المهم أولاً التغلب على قوة الاحتكاك التي تثبته في مكانه. بمجرد أن يتحرك الجسم، تعمل قوة الاحتكاك على مقاومة الحركة. ويعتمد حجم هذه القوة على المادة المصنوعة منها الأرضية. على سبيل المثال، في حالة السقوط على السجادة، تكون قوة الاحتكاك أكبر. من البلاط، مما يجعل تحريك الجسم أكثر صعوبة.
أمسك شيئاً بين يديك: الاحتكاك بين اليدين والجسم هو ما يمكننا من الإمساك به.
المشي أو الجري: إذا لم يكن هناك احتكاك، فلن يكون من الممكن المشي بثبات، وهذه الحالة تشبه المشي على الجليد حيث ينزلق الناس باستمرار.
اقرأ أيضًا: الاضرار الصحية للمضافات
ماذا يفعل الاحتكاك بالجسم المتحرك؟
يمنع الاحتكاك الأجسام من الانزلاق أو التدحرج فوق بعضها البعض، والاحتكاك مهم لتوليد الحركة بين الجسم والسطح، كما يحدث في حركة الأشخاص. عندما يتحرك الإنسان في كل خطوة فإنه يرمي قدمه على الأرض ليتقدم إلى الأمام، وتساعد قوة الاحتكاك على دفع القدم إلى الأمام دون أن تنزلق. وعلى العكس من ذلك، عندما يمشي الشخص على الجليد أو غيره من الأسطح الزلقة، يكون الاحتكاك ضعيفًا جدًا، وعندما يسقط الشخص قدمه فمن الممكن أن تنزلق.
مثال آخر هو قيادة السيارة على الطريق. عند كل نقطة تلامس عجلة السيارة الطريق ويتم دفعها للمضي قدمًا. إذا لم يكن هناك ما يكفي من الاحتكاك، فمن المستحيل تغيير سرعة السفر أو تغيير الاتجاه. كما أنه عند قيادة السيارة على طريق مبلل فإن الماء يقلل من الاحتكاك بين العجلة والطريق، مما يجعل السيارة تنزلق.
الاحتكاك يمنع الأشياء من الانزلاق. إذا لم يكن هناك احتكاك، فإن كل شيء سوف ينزلق طوال الوقت. سيصبح من المستحيل التمسك بأي شيء أو الوقوف أو حتى التحرك. لن يكون من الممكن التحرك في أي اتجاه إلا تحت تأثير الجاذبية. ولذلك يعتبر الاحتكاك مهماً جداً.
اقرأ أيضًا: حالات الادخار الصحيحة
أنواع الاحتكاك
يتم تعريف الاحتكاك على أنه القوة التي تعيق الحركة بين أي سطحين متلامسين. هناك أربعة أنواع من الاحتكاك:
- الاحتكاك الساكن
- انزلاق الاحتكاك
- الاحتكاك المتداول
- احتكاك السوائل
احتكاك مقيم: يحدث هذا النوع من الاحتكاك عندما تكون الأشياء على سطح ما، على سبيل المثال عندما يمشي الشخص في الغابة. هناك احتكاك مستمر بين الحذاء والأرض في كل مرة يضعون فيها أقدامهم. وبدون هذا الاحتكاك المستمر، يمكن أن يحدث الانزلاق، مما يجعل المشي مستحيلاً.
انزلاق الاحتكاك: الاحتكاك المنزلق هو الاحتكاك الذي يؤثر على الأجسام عندما تنزلق على سطح ما. الاحتكاك المنزلق أضعف من الاحتكاك الساكن، وهذا يفسر سبب تحريك قطعة الأثاث على الأرض بعد أن بدأت في الحركة بدلاً من تحريكها في البداية. يمكن أن يكون الاحتكاك المنزلق مهمًا في كثير من الحالات. على سبيل المثال، يمكن استخدام الاحتكاك المنزلق عند الكتابة بقلم الرصاص، حيث ينزلق القلم الرصاص بسهولة على الورقة، ولكن يكون هناك احتكاك كافٍ بين القلم الرصاص والورقة لترك علامة.
يساعد هذا النوع من الاحتكاك أيضًا راكبي الدراجات، حيث يحدث احتكاك انزلاقي بين تيل الفرامل وإطارات الدراجة في كل مرة يتم فيها الضغط على الفرامل، مما يؤدي إلى إبطاء دوران العجلات حتى يتمكن الفرد من التوقف.
الاحتكاك المتداول أو المتداول: ويؤثر هذا النوع على الأشياء عندما تتحرك على السطح، وهو أضعف بكثير من النوعين السابقين، وهو ما يفسر سبب استخدام معظم أشكال النقل البري للعجلات، بما في ذلك الدراجات والسيارات والعجلات الأربع والزلاجات الدوارة والدراجات البخارية وألواح التزلج.
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 تعرضت لاحتكاك السوائل. ويمكن الشعور بمقاومة الماء على اليد، فكلما كان الجسم المتحرك أسرع أو أكبر، كلما زاد احتكاك السائل الذي يقاوم حركته.
اقرأ أيضًا: ما هو الكربون فايبر
آثار الاحتكاك على الأجسام المتحركة
- يتم إنتاج الحرارة لتدفئة أجزاء من الجسم أو لتدفئة أنفسنا.
- يسبب فقدان القوة.
- يصدر ضوضاء أثناء أي نوع من التشغيل.
- يساعد الاحتكاك في المشي والجري واللعب وغيرها من الأنشطة.
طرق الوقاية من الاحتكاك
هناك بعض الطرق للمساعدة في منع الاحتكاك، بما في ذلك:
- تُستخدم مواد التشحيم مثل الشحوم أو الزيوت بشكل شائع في الآلات والمحركات لتقليل الاحتكاك والتآكل وزيادة عمرها الافتراضي.
- يتم أيضًا تغيير أنواع المواد التي تتلامس مع بعضها البعض. على سبيل المثال، قد يؤدي ملامسة الجليد للفولاذ إلى حدوث احتكاك أقل من المطاط الموجود على الخرسانة. ولهذا السبب تنزلق أحذية التزلج على الجليد بسهولة على الجليد، لكنها لا تنزلق عند ارتداء أحذية مطاطية على الرصيف. يقال أن هذه المواد المختلفة لها “معاملات احتكاك” مختلفة.