تعريف قوة الاحتكاك

مفهوم قوة الاحتكاك

تُعرّف قوّة الاحتكاك (بالإنجليزية: Frictional force) على أنّها القوة التي تُعاكس الحركة وتُمانعها ، وتنشأ هذه القوة عند تلامس سطح جسم مع سطح جسم آخر، وتُعتبر هذه القوة قوّةً فاقدةً عكسيّة تُقلّل من الشغل الناتج عن القوة الدافعة، ففي الآلات الميكانيكية كالسيارات هناك جزء من الطاقة يُستخدم لتقليل أثر قوّة الاحتكاك، ورغم ذلك فإنّ لهذه القوة فوائد عديدة فهي تُحافظ على إطارات السيارات كي تبقى على مسارها خلال قيادة السيارات، وتُعدّ أساساً لفكرة إشعال أعواد الثقاب.

أنواع قوة الاحتكاك

وفيما يأتي أنواع قوة الاحتكاك:

الاحتكاك السكوني

ينتُج الاحتكاك السكونيّ (بالإنجليزية: Static friction) عند ملامسة الأجسام غير المتحركة لبعضها البعض، ومن الأمثلة على هذا النوع من الاحتكاك؛ عندما يوضع كتاب على سطح الطاولة فلا ينزلق ويبقى ثابتاً في مكانه، ويُعدّ المشي مثالاً آخر على هذا النوع من قوى الاحتكاك، فخلال المشيّ هناك احتكاك ثابت بين القدم والأرض، وبدون هذا الاحتكاك السكونيّ فإنّ المشي سيكون صعباً وستنزلق القدمين؛ وهو أشبه بالمشي على الجليد، فالجليد لا يُسبّب احتكاكاً سكونياً كبيراً.

الاحتكاك الانزلاقي

يُسمى الاحتكاك الانزلاقي (بالإنجليزية: Sliding friction) بالاحتكاك الحركيّ أيضاً، ويُعرّف بأنّهُ الاحتكاك الذي يؤثّر على الأجسام المتحرّكة فوق سطح ما، ويكون الاحتكاك الانزلاقيّ أضعف وأقلّ تأثيراً من الاحتكاك السكونيّ، ويُفسّر سبب سهولة تحريك جسم بعد أن يكون قد بدأ بالحركة مقارنةً بتحريكه وهو في حالة السكون، ويوجد للاحتكاك الانزلاقيّ فوائد عديدة، فعلى سبيل المثال يُعدّ هذا النوع من الاحتكاك السبب الرئيسي وراء سهولة ترك علامة على الورقة بعد تحريك قلم الرصاص عليها عند البدء بالكتابة.

احتكاك المائع

يُعدّ احتكاك المائع (بالإنجليزية: Fluid friction) أحد الاحتكاكات الخاصة بالموائع؛ وتُعرّف الموائع بأنّها المواد التي يُمكن أن تتدفّق ويُمكن أن تأخذ شكل المحيط الذي يحويها، وتشمل الموائع المواد السائلة والمواد الغازية، ويوجد نوعان لاحتكاك المائع؛ يُسمّى النوع الأول بالاحتكاك الخارجيّ وهو قوة مقاومة المائع لحركة الأجسام خلاله.

فعلى سبيل المثال عند محاولة شخص وضع يده في حوض سباحة سيشعر بمقاومة عكسية لاتجاه دفع يده، كما أنّ هذا النوع من الاحتكاك سيبدو واضحاً للاعب القفز المظليّ إذ سيشعر خلال هبوطه بمقاومة الهواء له، ويتناسب هذا النوع من الاحتكاك طردياً مع سرعة الجسم المتحرّك داخل المائع، ويسمّى النوع الثاني من احتكاك الموائع بالاحتكاك الداخليّ؛ وهو احتكاك ينتُج عن التفاعلات بين جزيئات المائع.

احتكاك التدحرج

ينتُج احتكاك التدحرج (بالإنجليزية: Rolling friction) عندما تؤثّر قوة عكسية صغيرة جداً لتُقاوم حركة التدحرج لجسم معيّن، ويختلف تأثير الاحتكاك المتدحرج عن الاحتكاك الانزلاقيّ تبعاً لاختلاف نوع الحركة، فالتدحرج يتضمّن احتكاكاً إضافياً عند كلّ نقطة تلامس بين الجسم المتدحرج والسطح؛ وهذا يعني أنّه في كلّ لحظة خلال عملية التدحرج توجد نقطة تلامس جديدة بين الجسم والسطح، وبالتالي فإنّ لكلّ نقطة اتصال قوة احتكاك عكسية تُشبه في مبدئها الاحتكاك الساكن لكنّها تكون لحظيّة.

معامل الاحتكاك

يُعرّف معامل الاحتكاك (بالإنجليزية: Coefficient of friction) بأنّه النسبة بين قوة الاحتكاك التي تُقاوم الحركة بين سطحين متلامسين إلى القوة العمودية للجسم المتحرّك، ويجدر بالذكر أنّ معامل الاحتكاك ليس له وحدة قياس، ويُمكن حساب معامل الاحتكاك حسب المعادلة (μ = F/N)، حيث يُمثّل كلّ رمز في المعادلة ما يأتي:

μ: معامل الاحتكاك.
F: قوة الاحتكاك ووحدتها نيوتن.
N: القوة العمودية ووحدتها نيوتن

تختلف قيمة معاملات الاحتكاك للاحتكاك الساكن والاحتكاك الانزلاقي، ففي الاحتكاك الساكن تكون القوة كاملة على الجسم، ويبقى الجسم في حالة السكون حتّى يتمّ تجاوز قوّة الاحتكاك الساكن بقوّة أكبر منها، أمّا في الاحتكاك الانزلاقي فإنّ الاحتكاك يُقاوم حركة الجسم، ففي حالة انزلاق حجر على طاولة ذات سطح خشبيّ، فإنّ معامل الاحتكاك الحركيّ للحجر يُساوي تقريباً 0.5 وهذا يعني أنّ الحجر بحاجة لقوّة تُساوي نصف وزنه للتغلّب على الاحتكاك والمحافظة على حركته بسرعة ثابتة، وتُعدّ قيمة معامل الاحتكاك الساكن للحجر نفسه ما يُقارب 0.6.

تطبيقات عملية على قوة الاحتكاك

هناك العديد من التطبيقات العملية على قوّة الاحتكاك وآثارها، ومنها ما يأتي:

التسلّق على الصخور: يُساعد الاحتكاك متسلّقي الجبال على التسلّق على الصخور وذلك بأنّه يمنع أيديهم من الانزلاق عنها.
تخفيف سرعة الدرّاجة الهوائية: تُستخدم في جميع الدراجات الهوائيّة فرامل وظيفتها تخفيف سرعة دوران العجلات، وهي تعتمد في عملها على زيادة قوّة الاحتكاك.
إشعال أعواد الكبريت: يتسبّب احتكاك رأس عود الكبريت إلى تحويل جزء من الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية، وبالتالي اشتعال عود الكبريت.
تآكل التروس في الأجزاء الميكانيكية: يؤدّي الاحتكاك بين أجزاء التروس عند حركتها إلى تآكلها ولهذا فإنّه يُنصح باستخدام أنواع من المزلّقات والسوائل التي تُقلّل من الاحتكاك لحمايتها من التلف.

الفرق بين قوة الاحتكاك وقوة الجاذبية

تُعتبر قوة الاحتكاك قوّةً ثنائيّةً تتكوّن عند اتصال جسم ما بجسم آخر، فيُقاوم كلّ جسم منهما الحركة عند نقطة الالتقاء، أمّا الجاذبية فهي قوّة طبيعية ناتجة عن تجاذب جسمين لبعضهما البعض، وهي قوة مساوية لوزن الجسم الذي تؤثّر عليه، فبدلاً من أن تسقط الأجسام فإنّها تبقى معلّقةً؛ إذ إنّ قوة الجاذبية تُساوي القوة العمودية مما يجعلها ثابتة في مكانها.

فيديو ظواهر فيزيائية

هناك العديد من الظواهر الفيزيائية في الطبيعة من حولنا، يشرحها الفيديو الآتي:

2023-12-1422تعليم

مزيد من المشاركات

مفهوم مجتمع المعرفة

مجتمع المعرفة تسبَّبت التكنولوجيا في إحداث تَطوُّر كبير في المجتمعات ، حيث أصبح العالَم قريةً صغيرة ليس فيها أيّ حواجز ثقافيّة، أو جغرافيّة، أو حتى زمانيّة، كما أنّ المجتمع المُعاصر أصبح يُوصَف بأنّه مجتمع المعلومات، أو المعرفة؛ نظراً لأنّ المعلومات تتدفَّق فيه بسهولة، دون جهد، ولا تكاليف باهظة، ومن الجدير بالذكر أنّ المعرفة ساهمت بدورها في تغيير المجتمعات بشكل عامّ، والاقتصاديّة منها بشكل خاصّ، فأصبحت بذلك ذات أهمّية في بناء القرارات الفعّالة، وبالتالي التصرُّف الحكيم، ممّا جعلها العنصر

طريقة تسمين الجسم في شهر

زيادة كميّة السعرات الحراريّة تعتمد عملية التسمين على زيادة كمية السّعرات الحراريّة التي يتم تناولها يوميّاً بحيث تكون أكثر مما يحرقها الجسم، حيث يمكن إضافة 100 سعرة حراريّة يوميّاً. تناول المشروبات يمكن استبدال شرب المياه بمشروباتٍ أخرى تحتوي على سعراتٍ حراريّةٍ أكثر، فمثلاً يمكن استبدال كوب الماء بكوبٍ من حليب الصويا، والذي يحتوي على 100 سعرة حراريّة، أو كوب من عصير التّفاح الذي يوفّر 114 سعرة حراريّة، ويمكن لهذه المشروبات الطبيعيّة أو الحليب أن تلبّي الاحتياجات الغذائيّة اليوميّة للجسم دون

كيف أعالج شعري من التساقط

تساقط الشعر من أكثر مشاكل الشعر انتشاراً مشكلة تساقط الشعر، والتي قد تحدث لجميع الناس بمختلف الأعمار، وتظهر نتيجةً لبعض الأسباب كالعامل الوراثي، والتوتر، والاكتئاب، واتباع نظام غير صحي، واختلاف العوامل البيئية، وتغيرات الحمل. ومن الضروي معالجة مشكلة تساقط الشعر لضمان عدم تفاقمها، وحماية فروة الرأس من الصلع. وهناك الكثير من علاجات تساقط الشعر والتي تعزّزُ قوته، لكنها تُعتَبرُ مُكلفةً ماديّاً، وتحتوي مُكوّناتُها على مواد كيميائية، قد تتسبّبُ بظهور مشاكل أخرى للشعر، كمنتجات التجميل للعناية بالشعر

مفهوم الغلاف المائي

مفهوم الغلاف المائي يُعرّف الغلاف المائي (بالإنجليزية: Hydrosphere) بأنّه كمية الماء الكليّة على كوكب الأرض بحالاته الثلاثة المختلفة؛ الماء السائل، وبخار الماء، والجليد، حيث يكون الماء موجوداً على سطح الأرض وتحت الأرض وفي الغلاف الجويّ أيضاً. ويُعدّ كوكب الأرض الكوكب الوحيد في المجموعة الشمسية الذي يحتوي على الماء بحالته السائلة، إذ يُغطّي الماء ثلثيّ المساحة الكليّة لسطح الأرض. ويشتمل هذا الغلاف على الماء بحالاته الثلاث المختلفة سائلاً وبخاراً وجليداً، ويكون موجوداً على سطح الأرض وتحت الأرض

فوائد الحلبة بالحليب

الحلبة والحليب الحلبة من النباتات العشبيّة التي استخدمت منذ القدم في علاج العديد من الأمراض، والمشاكل الصحيّة، حيث كانت تستخدم في الحضارة المصريّة لعلاج الحروق، ولتقوية القدرة على الإنجاب، وهي من الأغذية التي ورد ذكرها في الطبّ النبويّ لتعدّد فوائدها، وتؤخذ الحلبة بعدّة أشكال حيث من الممكن غليها وتناولها مع العسل، أو مزج شرابها مع الحليب والعسل، كما يمكن طحن حبوبها وتناولها على شكل بودرة. تحتوي الحلبة على العديد من المعادن والفيتامينات، كالفسفور، والكالسيوم، والحديد، وفيتامين ب، ومن الممكن مزج

نبذة عن رواية أريد ساقًا أقف عليها

نبذة عن رواية أريد ساقًا أقف عليها نشرت رواية "أريد ساقًا أقف عليها" أول مرة في عام 1984م، وتقع الرواية في حوالي 255 صفحة، وهي من تأليف الطبيب والكاتب الأمريكي أوليفر ساكس ، وهي عبارة عن رواية طبية، يصف فيها الكاتب تجربته خلال سقوطه في أحد الجبال في النرويج، وما رافق ذلك من مشاعر خوف وقلق وألم عميق، ويصوِّر الكاتب تلك التجربة بأسلوب فريدٍ ومميزٍ. ملخص رواية أريد ساقًا أقف عليها يقسم الكاتب هذه الرواية إلى عدة محطات أو أجزاء، بداية من الحادث الذي تعرَّض له، وفيما يأتي تلخيص كتاب أريد ساقًا أقف

التمويل اللامركزي (defi) ما هو وما استخداماته؟

التمويل اللامركزي "DeFi" هو مصطلح عام يطلق على مجموعة من الخدمات والعملات الرقمية وبروتوكولات البلوك تشين التي تقدّم خدمات شبيهة بخدمات البنوك والمؤسسات المالية التقليدية، ولكن بدون دور الوساطة والرقابة الذي تمارسه هذه المؤسسات، غالباً ما تكون مشاريع التمويل اللامركزي قائمة على برمجيات تحتضنها شبكات بلوك تشين أكبر، بمعنى أنها نادراً ما تملك البلوك تشين الخاص بها، وتعمل الكثير من هذه الخدمات باستخدام العقود الذكية والتطبيقات اللامركزية القائمة على شبكات بلوك تشين أخرى، مثل إيثيريوم وكوزموس

حكم الجمع بين طواف الإفاضة والوداع

حكم الجمع بين طواف الإفاضة والوداع أجاز الشرع للحاجّ أن يُؤخّر طواف الإفاضة لآخر مكث له بمكة بنيّة جمعه مع طواف الوداع؛ وذلك لأنّ المقصود من طواف الوداع يتحقق بطواف الإفاضة؛ وهو أن يكون آخر عهد الحاج الطواف بالبيت، وتجدر الإشارة إلى توضيح عدّة أمور: أوّلها: أداء الحاجّ للسعي بعد طواف الإفاضة لا يضرّه في شيء لكون السعي لا يُعدّ قطعاً للتوديع. ثانيها: الأفضل في وقت الإتيان بطواف الإفاضة عند تأخيره لجمعه مع طواف الوداع أن يكون في يوم العيد و أيام التشريق . طريقة الجمع بين طواف الإفاضة وطواف