مفهوم الاحتكاك الانزلاقي
يعرف الاحتكاك الانزلاقي بأنه المقاومة الناتجة عن أي جسمين؛ عندما ينزلقان ضد بعضهما أو فوق بعضهما، وهو ما يعرف أيضًا " بالاحتكاك الحركي " ، أو هو القوة التي تلزم للحفاظ على انزلاق سطح ما، على طول السطح الذي ينزلق عليه.
ولا يحدث أي تغيير في مساحة سطح التلامس بين الجسمين المحتكين ببعضهما؛ تغيرًا في الاحتكاك المنزلق والذي يكون في مغظم المواد أقل من الاحتكاك الساكن، إلا أن هناك استثناءات تتضمن بعض المعادن التي لها معاملات احتكاك ثابتة، وأخرى متحركة والتي تكون نفسها بشكل أساسي مع الأسطح الصغيرة؛ بحيث تتولى قوى الجذب الجزيئي السيطرة عليها.
وتعرف قوة الاحتكاك الساكن بأنها القوة الناشئة عن بقاء جسم على سطح مائل؛ بحيث يحافظ على موقعه ولا ينزلق، أي أنها تساوي في مقدارها القوة التي تؤثر على الجسم؛ ولكنها لا تكفي لدفعه للانزلاق.
وعند حد ما عندما تتزايد القوة؛ بحيث تكفي لانزلاق الجسم على السطح المائل، فإنه أثناء انزلاقه يحافظ على قوة ممانعة للانزلاق؛ تسمى بقوة الاحتكاك الحركي أو الانزلاقي وهي غالبًا ما تكون أقل من قوة الاحتكاك الساكن.
العوامل المؤثرة على الاحتكاك الانزلاقي
هناك العديد من العوامل التي من شأنها التأثير على مستوى الاحتكاك بين الأجسام، ونذكر منها ما يأتي:
- نسبة تشوه سطح الاحتكاك لأحد الجسمين أو كلاهما.
- مدى خشونة سطح الاحتكاك أو نعومته، (مصقولاً أم غير مصقول).
- السرعة الأصلية لأحد الجسمين المنزلقين أو كليهما.
- حجم الجسم المنزلق وشكله، (كروي، له زوايا، الخ).
- مقدار الضغط على أحد الجسمين المنزلقين أو كليهما.
- قوة الالتصاق للسطح المنزلق وخصائصه.
طبيعة المادة والانزلاق
فضلًا عن أن قوة الاحتكاك تعتمد دومًا على طبيعة المادة المكونة لسطح الانزلاق، وللجسم المنزلق، وتتناسب القوة المنزلقة مع القوة العادية أي وزن الجسم، كما ينتج عن الاحتكاك المنزلق بين سطحين حارين، بفعل التفاعلات الجزيئية بينهما؛ كما تعتمد كمية الحرارة الناتجة على نوع الخامة المكونة للسطحين المحتكين، وقد تتزايد إلى أن تتحول إلى نار بين السطوح الأكثر خشونة.
الحرارة والانزلاق
وهذا يشابه لما يحدث عند إشعال عود ثقاب؛ فعبر انزلاق العود على الجهة ذات السطح الخشن من العلبة، تتولد حرارة كافية لإشعال طرف العود المحتك بها والمنزلق عليها، وقد قام بملاحظة ذلك الإنسان القديم عندما استخدم الاحتكاك بين حجرين لإشعال النار.
وغالبًا ما يتم استخدام العجلات لنقل الكتل الثقيلة عليها؛ وذلك لأن الاحتكاك المتولد بين العجلة ذات الشكل الكروي والمصقول، أقل بكثير من قوة احتكاك سطح الكتلة ذات الزوايا.
مستوى السطح والانزلاق
أي أن قيم معامل الاحتكاك المتدحرج للعجلة أقل كثيرًا من قيم معامل الاحتكاك المنزلق للصندوق؛ وهذا هو السبب لوجود المكابح في السيارات أيضًا؛ فعندما تتوقف السيارة على سطح مائل ومنحدر، بغياب قوة الاحتكاك المنزلق ستبدأ العجلات بالدوران والانزلاق باتجاه انحدار السطح.
ولهذا تم اختراع المكابح وإضافتها للسيارات، وقد تلاحظ وجود أحجار كبيرة الحجم بالقرب من السيارات المصطفة على المنحدرات الشديدة؛ وذلك لزيادة مستوى الاحتكاك المنزلق، ومنع العجلات من الحركة.
مشاهدات من الحياة اليومية للاحتكاك الانزلاقي
من الممكن العثور على العديد من الأمثلة على الاحتكاك المنزلق، من المشاهدات اليومية فهو يحدث بين الأجسام من جميح الأحجام والأشكال، وهو يتم عبر العديد من الأنشطة اليومية التي يمارسها الفرد دون أن يعي ذلك؛ وفيما يأتي نذكر بعض الأمثلة التي تشرح ذلك:
- صناديق الطعام والمشروبات التي يتم سحبها عبر الطاولة.
- ادخال المفتاح في ثقب الباب.
- فتح الباب وإغلاقه، والاحتكاك الناتج عنه بين الباب وإطاره.
- دفع صندوق على الأرض.
- سحب كأس موضوع على المائدة.
- انزلاق الحلقات التي تثبت الستائر بالعارضة؛ عند فتح الستائر أو اغلاقها.
- فتح النافذة واغلاقها.
- احتكاك كتاب بالكتب المجاورة له؛ عند إعادته إلى مكانه على رف المكتبة.
- الاحتكاك بين الجزء السفلي للكتاب سابق الذكر، وسطح الرف عند تحريك الكتاب من مكانه.
- سحب درج الخضراوات في الثلاجة إلى الخارج.
- انزلاق الورق عبر مخرج الورق، في الطابعة أثناء الطباعة.
- دفع كرسي المائدة بعيدًا عنها؛ للتمكن من الجلوس أو النهوض.
- قوة الاحتكاك الناتج عن تنظيف المنضدة بقطعة قماش.
- دفع الكفين بداخل القفازات الدافئة عند ارتدائها.
- انزلاق الورقة عبر المكان المخصص لاستلام الوثائق؛ في البنوك والدوائر الحكومية المختلفة وغيرها.
