ما هي القوة المسؤولة عن توقف الجسم المتحرك عن حركته؟ من أكثر الأشياء التي يبحث عنها الطلاب في الفصل الدراسي في الآونة الأخيرة هو السؤال المادي البحت الذي يتطلب الدقة في طرح الإجابة. حيث يواجه الجسم عدة قوى تؤثر عليه منها قوة السحب وقوة الشد وقوة الاحتكاك وغيرها ، وبعد ذلك سنتعرف على أحد أنواع القوى التي تؤثر على حركة الأجسام.
ما هي القوة التي تجعل الجسم المتحرك يتوقف عن الحركة؟
القوة المسؤولة عن منع جسم متحرك من الحركة هي قوة الاحتكاك ، وهي القوة التي تشرح كيفية زيادة التفاعل بين جسم متحرك وآخر ثابت بحيث تزداد قوى الترابط الموجودة بين جزيئات السطحين المتجاورين ، مما يؤدي إلى إيقاف أحد الأجسام المتحركة مقارنة بالآخر ، واستئناف الحركة مرة أخرى ضروري من تشتت القوى الناشئة بين الجزيئات وانفصالها.
تفسير قوة الاحتكاك
قوة الاحتكاك هي القوة المسؤولة عن منع جسم متحرك من الحركة بسبب وجود قوة عمودية N بينهما ، وتنشأ هذه القوة بين الأجسام المجاورة ، على سبيل المثال تحريك الأجسام فوق الشارع أو المشي فوقه ، وهذا ما يفسر زيادة إمكانية الانزلاق إذا كان الشارع رطبًا أكثر مما كان عليه عندما يكون جافًا ويرجع ذلك إلى انخفاض قوة الاحتكاك بينهم وعدم القدرة على تكوين قوة عمودية.
العوامل المؤثرة في قوة الاحتكاك
تتأثر قوة الاحتكاك بعاملين رئيسيين:
- مساحة السطح المعرضة للاحتكاككلما كبرت المساحة ، زادت قوة الاحتكاك ، لأنها مرتبطة ببعضها البعض في علاقة مباشرة.
- ما هي الأسطح الملامسة ، يوجد أيضًا تحت هذا العنوان بعض العوامل التي يتم أخذها في الاعتبار للتأثير على جسم متحرك:
- تزداد قوة الاحتكاك بين الأجسام الملامسة إذا كانت خشنة ، وبالتالي سيتوقف الجسم عن الحركة بعد مسافة قصيرة.
- تنهار قوة الاحتكاك بين الأسطح الناعمة ، حيث تصبح المسافة التي يقطعها الجسم المتحرك أكبر بسبب قلة الاحتكاك بين الأسطح الناعمة الملامسة.
- تقل قوة الاحتكاك إذا كان الماء أحد الأسطح الملامسة ، مثل عندما تتلامس كرة مطاطية وجسم صلب مع سطح مائي بينهما ؛ وبالتالي ، تتفاقم قوة دفع الكرة ، نظرًا لأن الماء هو سطح يقلل من قوة الاحتكاك.
- قوة معامل الاختلاف ، وتختلف هذه المعاملات حسب نوع الأسطح الملامسة ، حيث تختلف القوة من جسم إلى آخر.
العلاقة بين القوة المسؤولة عن إيقاف جسم متحرك والقوة الطبيعية
ترتبط القوة التي تؤثر على الجسم المتحرك للتوقف عن الحركة (قوة الاحتكاك) ارتباطًا مباشرًا بالقوة العمودية. كلما زاد وزن الجزء العلوي من الجسم ، زادت القوة الرأسية. تصبح قوة التفاعل بين الجزيئات أكثر ، وبالتالي تصبح عملية الدفع معًا صعبة للغاية ، وتنطبق العلاقة المباشرة على الاحتكاك الديناميكي والساكن ، وتتوافق قوة الاحتكاك مع التفاعلات العمودية على السطح.
أنواع قوة الاحتكاك
نقسم قوة الاحتكاك إلى عدة أنواع في الفيزياء ، منها:
- الاحتكاك الجاف ، قوة تنشأ في وجود سطحين جافين لهما خاصية صلبة ، يعملان معًا بالتوازي على سطح التلامس ، بحيث تزداد نسبة الاحتكاك بسبب قوة التفاعل بين جسيمات هذه الأسطح الملامسة ، و لا توجد حركة لأي منهما ، لذلك يعتبر احتكاكًا مستمرًا.
- قوة الاحتكاك الديناميكي ، تنشأ هذه القوة بين سطحين ، ونتيجة لذلك يتم إنشاء الحركة لكليهما ، وتحت ذلك يتم تضمين بند الاحتكاك الحركي الانزلاقي.
تلعب قوة الاحتكاك بجميع أنواعها دورًا مهمًا في الحياة اليومية ، وتشارك في جميع التفاصيل ، بما في ذلك حركة السيارات في الشوارع ، وممارسة الأنشطة الرياضية وغيرها الكثير.