بحث عن فوائد واضرار الاحتكاك

بحث عن فوائد واضرار الاحتكاك
بحث عن فوائد واضرار الاحتكاك

قوة الاحتكاك

تُعرف قوة الاحتكاك بأنها القوة المقاومة للانزلاق وحركة الأجسام الصلبة فوق بعضها البعض، ويُطلق عليها أيضًا اسم القوة المعارضة للحركة، إذ تستهلك السيارات حوالي 20% من قوة محركاتها في التغلب على قوى الاحتكاك الموجودة في الأجزاء المتحركة منها، وتوجد قوة الاحتكاك بين العديد من الأجسام الصلبة، فعلى سبيل المثال، توجد قوى الاحتكاك بين المعادن والتي يُطلق عليها قوى الجذب أو التلاصق بين مناطق التلامس في أسطحها،[١]وبالتالي يمكننا القول أن قوة الاحتكاك عبارة عن مقاومة حركة جسم متحرك للسطح الذي يتحرك عليه أو نسبة لأي شيء آخر تتصل به، ويعتقد العلماء بأنها تتكون نتيجة الجذب الكهرومغناطيسي بين الجسيمات المشحونة الموجودة على سطحين متلامسين، ولا تعد قوة الاحتكاك من القوى الأساسية، كقوى الجاذبية أو الكهرومغناطيسية، ويحتاج اشتقاق قوانينها إلى إجراء العديد من التجارب العملية.[٢]


فوائد الاحتكاك

ظهرت أولى فوائد قوة الاحتكاك قبل بضع آلاف من السنين، وذلك عندما اكتشف البشر أن فرك العصي بعضها ببعض يجعلها ساخنة ويمكن أن ينشأ عن ذلك تكون النار، ومع تقدم الزمن ظهرت العديد من الفوائد لقوة الاحتكاك، والتي منها ما يأتي:[٣]

  • منع انزلاق الأجسام المتحركة: ينشأ الاحتكاك الساكن عند تلامس أو استقرار جسم ما على أحد الأسطح، كما هو الحال عند المشي على الشارع أو المشي على مسار جبلي منحدر، فبدون الاحتكاك الساكن قد تنزلق قدميك عن السطح الذي تتحرك عليه، كأنك تمشي على الجليد الذي يعد من الأسطح التي لا تمتلك احتكاكًا ساكنًا، إذ يؤثر الاحتكاك الساكن بقوة على باطن الحذاء عند الاتصال بالأرض لمنع الانزلاق.
  • المحافظة على حركة المركبات على الطريق: تنشأ قوة احتكاك بين الأجسام المتدحرجة والسطح الذي تتلامس معه، كعجلات المركبات المتحركة على الطرقات، إذ تمنع تلك القوة العجلة أو البكرات المتحركة من الانزلاق على الطريق، الأمر الذي يسمح للمركبات بالتحرك على الطريق دون تعرضها للانزلاق.
  • طيران المظلات والطائرات: فكما في الأجسام الصلبة تنطبق قوة الاحتكاك كذلك على الأجسام غير الصلبة؛ كالهواء والماء والغازات، فعلى سبيل المثال، ينشأ في الهواء احتكاك داخلي يُطلق عليه اسم اللزوجة، ووجود تلك القوة يساعد الطائرات على البقاء في طبقات الجو والحركة فيها، والأمر كذلك بالنسبة للمظلة، فتلك القوة تقاوم المظلة من الداخل، الأمر الذي يحافظ على بقائها طافية في الهواء.
  • مساعدة السيارات على الوقوف: فعند استخدام فرامل السيارة، تساعد قوة الاحتكاك الناتجة على إيقافها، إذ تضغط الفرامل على أحد أجزاء العجلة المتحركة، وبالتالي تنشأ قوة احتكاك بين الجسمين المتلامسين، الأمر الذي يؤدي إلى إبطاء حركة السيارة وبالتالي إيقافها.


أضرار الاحتكاك

فبالرغم من الفوائد العديدة لقوة الاحتكاك إلا أن لها العديد من الأضرار، ومنها ما يأتي:[٤]

  • ينشأ عن قوة الاحتكاك الحرارة، وتلك الحرارة في معظم الأحيان قد تكون غير جيدة، إذ يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة حرارة الأجهزة المختلفة نتيجة الاحتكاك بين مكوناتها إلى إبطائها أو تعطلها عن العمل.
  • تساعد قوة الاحتكاك على إبطاء حركة المركبات، وعلى الرغم من فائدتها تلك، إلا أنها قد تعيق العديد من الأمور، فنتيجة وجود الاحتكاك في الهواء تجعل من الصعب على المركبات الفضائية الوصول إلى السرعة المطلوبة لتنطلق نحو الفضاء.
  • تظهر الحاجة إلى استهلاك المزيد من الطاقة للتغلب على قوة الاحتكاك التي ينتج عنها بطء حركة الأجسام والحرارة العالية، وبالتالي استهلاك المزيد من الموارد، وقد يكون ذلك غير ممكن اقتصاديًا.
  • ينتج عن قوة الاحتكاك الأصوات العالية والتي قد تكون مزعجة في غالب الأحيان نتيجة تصادم الأجزاء المتحركة في الآلات بعضها مع بعض، الأمر الذي يحتاج إلى الابتعاد عن المناطق التي تستخدم الآلات الثقيلة ذات الصوت العالي.
  • تؤدي قوة الاحتكاك إلى تآكل الأجسام، فعلى سبيل المثال، عند استخدام الحذاء للمشي على الطرقات لفترة طويلة من الزمن، سينتج عنه تآكل أسفل الحذاء نتيجة الاحتكاك مع الطريق.
  • ينتج عن قوة الاحتكاك صعوبة في تحريك بعض الأجسام الثقيلة خاصة على الأسطح الخشنة، الأمر الذي يستهلك المزيد من الطاقة لتحريكها.


المراجع

  1. "Friction", britannica, Retrieved 23-4-2020. Edited.
  2. "What is Friction?", livescience, Retrieved 23-4-2020. Edited.
  3. "List of the Advantages of Friction", sciencing, Retrieved 23-4-2020. Edited.
  4. "Advantages and disadvantages of friction in daily life", legit, Retrieved 23-4-2020. Edited.

376 مشاهدة