تعريف قوة الاحتكاك

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٠٠ ، ٢٣ أبريل ٢٠٢٠
تعريف قوة الاحتكاك

مفهوم قوة الاحتكاك

تُعرف قوة الاحتكاك بأنها القوة المعارضة أو المقاومة للحركة الناتجة بين سطحين متلامسين، وإن الاحتكاك بين جسمين يحول الطاقة الحركية إلى طاقة حساسة أو حرارة ناتجة عن الاهتزازات الذرية، وهي لا تعد من القوى الأساسية لأنها ناتجة من القوى الكهرومغناطيسية وقوى التبادل الناشئة بين الذرات،[١]وتبرز أهمية قوة الاحتكاك في منع الأسطح المتحركة من الانزلاق عبر بعضها البعض، فهي عبارة عن مقاومة حركة جسم متحرك بالنسبة لأي سطح أو جسم آخر، وقد بدأ العلماء بدراسة قوانين الاحتكاك في القرن الرابع العشر الميلادي، ولكن نظرًا لتفاعلاتها المعقدة للغاية، فإن وصفها في المواقف المختلفة يحتاج إلى تجارب عملية، إذ لا يمكن اشتقاق قوانينها من المعادلات الرياضية وحدها.[٢]


أنواع الاحتكاك

يوجد العديد من الأنواع لقوة الاحتكاك، وفيما يأتي تفصيل لكل منها:[٣]

  • الاحتكاك الساكن: وينشأ هذا النوع من الاحتكاك عند تلامس الأسطح المختلفة، فعلى سبيل المثال؛ عندما تمشي على سطح معين فإن هناك احتكاكًا سكونيًا ينشأ بين حذائك والسطح الذي تمشي عليه في كل مرة تضع فيها قدمك على السطح، وبدون وجود هذا النوع من الاحتكاك قد تنزلق قدمك عن السطح وتقع، أو قد تكون حركتك على ذلك السطح صعبة، تمامًا كالمشي على الجليد، وذلك لأن الثلج زلق للغاية ولا ينتج عنه قوة احتكاك.
  • الاحتكاك الانزلاقي: وينتج هذا النوع من الاحتكاك عند انزلاق جسم معين على سطح، وتتميز قوة الاحتكاك الانزلاقي بأنها أضعف من الاحتكاك الساكن، الأمر الذي يجعل تحريك قطعة من الأثاث على سطح الأرض أسهل بعد أن تبدأ بالحركة على سبيل المثال، وكذلك يجعل الاحتكاك الانزلاقي من حركة القلم على الورقة سهلًا للكتابة، لكن ينتج بين القلم والورقة احتكاكًا كافيًا لترك علامة عليها.
  • الاحتكاك الدوار: وهو الاحتكاك الناتج عن دحرجة جسم معين على السطح، وهو أضعف بكثير من الاحتكاك الانزلاقي والساكن، وهذا ما يفسر استخدام النقل البري للعجلات من أجل الحركة على الطرقات المختلفة، بما في ذلك السيارات والدراجات وغيرها.
  • احتكاك الموائع: ويُطلق هذا النوع من الاحتكاك على الاحتكاك الناتج عن السوائل أو الغازات، والمائع هو المادة التي تأخذ شكل الجسم الذي توضع فيه، فعلى سبيل المثال؛ عندما تضغط بيدك خلال الماء في حوض السباحة، فإنك ستجد قوة مقاومة لحركة يدك، وقد نتجت تلك القوة عن احتكاك السائل، وكذلك الأمر بالنسبة لحركة المظلات في الهواء، إذ إن مقاومة الهواء لسطح المظلة من الداخل ساعدها على البقاء طافية في الهواء، ومن الجدير بالذكر أنه كلما كان الجسم متحركًا بصورة أسرع، تزداد قوة احتكاك المائع المقاومة لحركته.


العوامل المؤثرة في قوة الاحتكاك

يوجد العديد من العوامل المؤثرة في قوة الاحتكاك، ومنها ما يأتي:[٤]

  • ملمس السطح: إذ تعتمد قوة الاحتكاك على مدى نعومة أو خشونة الأسطح الملامسة لبعضها البعض، إذ تظهر الحاجة إلى قوة أكبر لتحريك الأسطح المتلامسة بعيدًا عن بعضها البعض عندما تكون خشنة الملمس أكثر منها عندما تكون ناعمة، أما إذا كان السطحان أملسين للغاية، فتزداد قوة الاحتكاك بينهما نتيجة زيادة القوى الكهروستاتيكية الناتجة عن التجاذب بين ذراتهما.
  • قوى الترابط بين الأجسام: إذ تعتمد قوة الاحتكاك على قوى الترابط بين ذرات الجسمين المتلامسين، فهي لا تعتمد على مساحة الأسطح المتلامسة بين الأجسام المتحركة، ولا على السرعة النسبية بين تلك الأجسام.
  • وزن الجسم: إذ تعتمد قوة الاحتكاك على وزن الجسم، ويظهر ذلك نتيجة حاجة الأجسام المتحركة الثقيلة إلى طاقة أكبر لتحريكها نتيجة وجود قوة احتكاك أكبر بينها وبين السطح الملامسة له، فزيادة وزن الجسم يؤدي إلى زيادة مقاومة لحركة ذلك الجسم.


المراجع

  1. "Friction", sciencedaily, Retrieved 23-4-2020. Edited.
  2. "What is Friction?", livescience, Retrieved 23-4-2020. Edited.
  3. "Types of Friction", ck12, Retrieved 23-4-2020. Edited.
  4. "Friction: Factors Affecting Friction", infoplease, Retrieved 23-4-2020. Edited.