الموسوعة العربية

ابحث عن أي موضوع يهمك

بحث عن الاحتكاك وفوائده واضراره

بواسطة: نشر في: 14 يوليو، 2018
mosoah
بحث عن الاحتكاك

بحث عن الاحتكاك وفوائده واضراره ،ويعرف الاحتكاك على انه القوة التي تنجم عن تحرك جسمين متلاصقين يتحرك كل منهما في اتجاه معاكس، فيتولد بينهما طاقة ضاغطة، هذه الطاقة تعمل على تلاحم الجسمين مما يساعد على توليد طاقة على هيئة حرارة ناجمة عن الاحتكاك، وتحدث قوة الاحتكاك بين كافة المواد بمختلف صورها سواء صلبة أو سائلة أو غازية.

بحث عن الاحتكاك :

هو عبارة عن كمية فيزيائية متجهة، يتم تعريفها بأ،ها القوة الناجمة بين جسمين حينما يتحرك أحدهما أعلى الآخر، وكلما زادت خشونة السطحين زادت القوة بينهما، ومع ازدياد القوة الضاغطة على الجسمين واتجاه كل منهما عكس حركة الآخر، ينجم عنهما كمية حرارة.

أنواع الاحتكاك :

لا يوجد بالطبيعة بيئة تخلو من عملية الاحتكاك، ففي الفضاء الخارجي نفسه يحدث الاحتكاك، حيث تتفاعل الجزيئات الصغيرة مع بعضها البعض فيتشكل منها قوة احتكاك، وهناك عدد من أنواع الاحتكاك وهي كالتالي:

  • احتكاك حركي:

هذا النوع ينجم بسبب حركة جسم بأخر، وكمية هذين الجسمين تكون أقل من قوة الاحتكاك الساكنة، لذا فإن مقدار القوة التي يحتاج الجسم إليها من أجل أن يكمل حركته تكون أقل من الحركة التي يحتاج إليها الجسم من أجل التحرك من السكون، ومن أبرز الأمثلة على الاحتكاك الحركي، الاحتكاك الانزلاقي الذي يحدث ما بين جسمين صلبين، والاحتكاك المائه وهذا النوع يحدث بين جسم مائع (سائل أو غازي) وجسم صلب كالمقاومة التي تواجهها الطائرات أثناء تحليقها في الفضاء وكذلك القوة التي يلقاها الغطاس أثناء الغطس.

  • احتكاك دوار:

هذا الاحتكاك ينشأ عندما يتم تدحرج كرة أو عجلة أو اسطوانه بأي شكل أخر على سطح ما، وينجم الاحتكاك الرئيسي بسبب فقدان الطاقة المسئولة عن تشوه الأجسام، بمعنى أنه يتم تدرحرج كرة ما على سطح مسطح فتلك الكرة تتسطح بعض الشيء، حيث أن السطح سوف يصبح مسنن نوعا ما عند نقطة الالتماس مع الكرة، فذلك الفقدان الداخلي بالسطح والكرة هو السبب في منع ارتداد الكرة عن الأرض لنفس المستوى الذي تم السقوط منه، حيث أن معامل الاحتكاك للاحتكاك الدوار يعتبر أقل للاحتكاك الطبيعي بمقدار 100/1000 مرة.

  • احتكاك ساكن:

فهو عبارة عن القوة الموجودة بين جسمين متلامسين، لا يتحركان كحركة الأرض والطاولة بل يبقيان على وضعيتهما، ومن أجل التغلب على تلك القوة فنحن بحاجة لقوة ابتدائية تكون أكبر من قوة الاحتكاك الساكن من أجل التغلب عليها، ويعتبر مقدار الاحتكاك السكوني أكبر من مقدار الاحتكاك الذي يتم بين الجسمين نفسهما حين تحركهما في مقابل بعضهم البعض.

إن ذرات المواد الصلبة نفسها قد تتعرض إلى الاحتكاك بين بعضها البعض، فمثلاً حينما يتم ضغط مكعب ما مصنوع من مادة معدنية فإن جميع الذرات المكونة له تتحرك مما ينجم عن احتكاك داخلي، بينما في السوائل فإن قوة الاحتكاك تكون هي المقاومة الخاصة بحركة طبقتين من الموائع وهذه المقاومة يسمونها باللزوجة، وكلما كان كثافة السائل أكثر كلما كانت اللزوجة أعلى، فمثلاً العسل مقدار اللزوجة به تكون أكثر من الماء.

فوائد الاحتكاك :

يتم الاعتماد على قوة الاحتكاك في العديد من التصاميم الميكانيكية التي تساعد على التقليل من قوة الاحتكاك، معتبرين أن الشغل الذي يبدد مقاومتها هو الشغل الضائع، وينتج عن قوة الاحتكاك هذه حرارة تتسبب في حدوث تشوه للآلات، إلا أنه بالحقيقة فإن قوة الاحتكاك تقوم بتقديم عدة فوائد منها:

  • لن يتمكن الإنسان أن يمسك بالكثير من الأغراض، لذا لن يتمكن من المشي وذلك لأن قدميه سوف تنزلق من على الأرض.
  • لولا قوة الاحتكاك لن تتمكن وسائل المواصلات أن تعمل، وذلك لاعتمادها على قوة الاحتكاك بين العجلات وبين الأرض ومن ثم ستتوقف.
  • لولا وجود قوة الاحتكاك لتفككت الجبال فهبطت منها التربة.
  • يساعد الإنسان أن يقوم بإمساك الأشياء بيديه دون أن تسقط هذه الأشياء.
  • يعمل على تثبيت التربة بقمم الجبال ويساعد على تثبيت النباتات بمكانها، فبدون الاحتكاك فإن الحياة سوف تصبح مزلجة.

معامل الاحتكاك :

عندما يتحرك جسمين صلبين كلاهما مقابل بعضهما البعض فإن الجسمين سيتعرضان لقوة احتكاك حركي، هذا الاحتكاك يساوي عدد كسري للقوة العمودية التي بين السطحين، هذا العدد الكسري يتم التوصل إليه بواسطة معامل الاحتكاك، الذي يتم التوصل إليه من خلال إجراء العديد من التجارب.

أضرار الإحتكاك :

  • يتسبب في إهدار الحرارة التي تنجم عن المجهود الذي يتم بذله في الاحتكاك.
  • يتسبب في فقدان الأجسام لكفاءتها وفقدانها لقدرتها على أن تتحمل، حيث بمرور الوقت تصبح الأجسام بالية مثل بعض الآلات التي تعطل فيصدر عنها صوت مزعج نتيجة للتأكل.
  • يتسبب في انصهار العديد من الأجسام بسبب الطاقة الحرارية التي يتم تولدها، مما ينجم عنه تشوه بشكل الأجسام.

بعض الطرق التي تفيد في تقليل الاحتكاك :

  • القيام بتصميم الأجهزة على شكل انسيابي فهذا يقلل من قوة الاحتكاك مع الهواء.
  • القيام بتشحيم الآلات والمعدات وتزييتها بصفة دورية.
  • القيام باستخدام المواد التي تتكون من المطاط والفلين من أجل تقليل الاحتكاك.
  • الاعتماد على الأجهزة التي تمنع حدوث احتكاك حراري وتحوله إلى احتكاك متدحرج مثل العربات التي يتم استخدامها بالمطارات.