كيف يمكن أن يكون الاحتكاك أن يكون مصدرا لإنتاج الطاقة أو هدرها



الاحتكاك هي القوة المقاومة التي تحدث عند تحرك سطحين متلاصقين باتجاهين متعاكسين عندما يكون بينهما قوة ضاغطة تعمل على تلاحمهما معا (وزن أحد الجسمين مثلا). وتنتج كمية من الحرارة.

يعتبر الاحتكاك قوة تطبق في الاتجاه العكسي لسرعة الجسم. فمثلا إذا دُفع كرسي على الأرض نحو اليمين تكون قوة الاحتكاك متجهة إلى اليسار. تنشأ قوة الاحتكاك بين الأجسام نتيجة وجود نتوءات وفجوات بين الأسطح فكلما كانت الأسطح ملساء كلما قلت تلك القوة. أثناء تحرك الجسم على السطح، تصطدم كل من النتوئات الصغيرة الموجودة عليه مع نتوئات ذلك السطح، وحينئذ تكون القوة مطلوبة لنقل النتوءات بجانب بعضها الآخر. وتعتمد منطقة الاتصال الفعلي على القوة العمودية بين الجسم والسطح المنزلق. وتتناسب هذه القوة الاحتكاكية مع إجمالي القوة العمودية وتعادل هذه القوة غالبا وزن الجسم المنزلق تماما. وفي حالة الاحتكاك الجاف المنزلق حيث لا يوجد تشحيم أو تزييت، تكون قوة الاحتكاك مستقلة عن السرعة تقريبا. كما أن قوة الاحتكاك لا تعتمد على منطقة الاتصال بين الجسم والسطح الذي ينزلق عليه. وتعتبر منطقة الاحتكاك الفعلية منطقة صغيرة الحجم نسبيا، وتعرف منطقة الاحتكاك بأنها تلك المنطقة التي يحدث فيها تلامس فعلي بين كل من النتوءات الصغيرة الموجودة على الجسم والسطح الذي ينزلق عليه.

شاهد أيضا  تتبع قراءة عداد المياه لمدة 6 أشهر ثم احسب فاتورة استهلاك المياه لمدة 6 أشهر

وقوة الاحتكاك هي حاصل ضرب القوة الضاغطة بين الجسمين في معامل الاحتكاك. قح = قض*µ حيث: قح: قوة الاحتكاك قض: القوة الضاغطة بين الجسمين أو القوة العمودية على السطح الفاصل بينهما µ: معامل الاحتكاك: إما الساكن(س) أو الحركي(ح) هناك أنواع عديدة من الاحتكاك:

الاحتكاك الجاف: هو القوة المعارضة للحركة النسبية بين سطحين صلبين في اتصال مع بعضهما. ينقسم الاحتكاك الجاف إلى احتكاك ثابت (ستاتيكي) بين الأسطح غير المتحركة، والاحتكاك الحركي (كاينتيكي) بين الأسطح المتحركة. وبإستثناء الاحتكاك الذري أو الجزيئي فإن الاحتكاك ينشأ عموما من تفاعل خواص السطح.

احتكاك المائع (الرطب): يصف الأحتكاك بين طبقات المائع اللزج والتي تكون في حركة نسبية مع بعضها البعض. الاحتكاك الزلق (المشحم) : هو حالة من احتكاك المائع حيث يفصل مائع زيتي بين السطحين.

الطاقة المفقودة بسبب الاحتكاك عندما يتحرّكُ جسمان بالنسبة لبعضهما لبعض فإنّهما يفقدانِ طاقةً تعتمدُ على معامل الاحتكاك، وتكون هذه الطاقة في الاحتكاك الحركيّ فقط؛ لأنّه لا بدّ من الحركة لفقدانِ الطاقة بسبب الاحتكاك، ويُعبَّر عن هذه الطاقة بمعادلةٍ رياضيّةٍ، هي: U = µح X قع X ف، حيثُ إنّ: ف: المسافة المقطوعة. قع: القوة العموديّة. U: الطاقة المفقودة

الطلاب شاهدوا أيضا

شاهد أيضا  مقدمة بحث الطاقة للصف الخامس الابتدائي
هل كان هذا المقال مفيد ؟
مفيدغير مفيد


قد يعجبك ايضا
اترك تعليقا
  1. عندك سؤال مش عارف إجابته؟ اسأل مدرسة اون لاين