وحدة قياس معامل الاحتكاك الحركي
يحدثُ الاحتكاك الحركيّ عندما يتحرّك جسمين متلاصقين باتجاهين متعاكسين، ولا يعُتبر الاحتكاك حكرًا على الأجسام الصلبة، إذ أنّ الاحتكاك يُمكن أن يحدث ما بين المواد السائلة والغازيّة أيضًا، ولكن كيف يُقاس معامل الاحتكاك الحركيّ؟ وما هي واحدته؟ نجيبكم على هذا السؤال في موقع فيرال خلال السطور التالية :
يعبر الاحتكاك عن 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.
يحدث الاحتكاك بين المواد الصلبة، السائلة والغازية أو أي تشكيلة منهم.
كما ذكرنا فإن الاحتكاك هو القوة المُقاومة التي يُقدمها السطح الذي يتحرك فوقه جسم ما، وذلك لمحاولة مُمانعة حركته وإيقافه، وتنتج قوة الاحتكاك نتيجة قوة الجذب المغناطيسي، وتكون هذه القوة في جميع الأحيان مُعاكسة لسرعة الجسم، وذلك بسبب تواجد النتوءات الصغيرة بين الجسم والسطح، ويوجد أكثر من نوع لقوى الاحتكاك مثل الاحتكاك الساكن والاحتكاك الناتج عن الدوران وغيرها من الأنواع، ولكن سأشرح لك سؤالك عن الاحتكاك الحركي.
قوى الاحتكاك الحركي هو احتكاك يحدث عندما يتحرك جسمين على بعضهما البعض، بحيث يكون هنالك احتكاك للجسمين ببعضهما البعض، ويوجد لهذان الجسمان “معامل احتكاك حركي” يتم الترميز له بالرمز μ، وغالباً ما يكون معامل الاحتكاك الحركي أقل قمية من معامل الاحتكاك الساكن.
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.
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.