يتوقف الجسم عن الحركه بسبب قوة
مرحبا بكل الطلاب والطالبات الراغبين في التفوق والحصول علي أعلي الدرجات الدراسية من موقع موثوق، حيث نساعدك علي الوصول الي قمة التفوق الدراسي ودخول افضل الجامعات بالمملكة العربية السعودية
يتوقف الجسم عن الحركه بسبب قوةيتوقف الجسم عن الحركه بسبب قوةيتوقف الجسم عن الحركه بسبب قوةيتوقف الجسم عن الحركه بسبب قوة
ما هو "الاحتكاك" في اللّغة اليوميّة وفي اللّغة الفيزيائيّة؟
إنّ الاحتكاك هو مفهوم ذو معانٍ معيّنة في الحياة اليوميّة ومعانٍ أخرى في الفيزياء. هذه المعاني ليست متطابقة. في الحياة اليوميّة قد نقول، مثلا، إنّ شخصًا ما "حكّ ظهره" - أي أنّه فرك ظهره بظفره، لكنّنا قد نقول، أيضًا، إنّ شخصًا ما "يحكّ رأسه" أو إنّه "يحتكّ بأشخاص مُهمّين"... في الفيزياء، الاحتكاك هو قوّة تساعدنا على وصف وتفسير التّفاعل (بالاتّجاه الموازي) بين أسطح متلاصقة يتحرّك أحدها نسبة إلى الآخر، أو "تحاول" أن تتحرّك، أي أنّ شيئًا ما يدفعها أو يجذبها.
ما هو التّفسير المجهري (microscopic) لظاهرة "الاحتكاك"؟
إنّ الاحتكاك هو ظاهرة عيانيّة (macroscopic) تعكس قوى الارتباط بين الجزيئات الموجودة في سطحين متلاصقين. تؤدّي هذه القوى إلى صعوبة في تحريك أحد هذين السّطحين المتلاصقين بالنّسبة إلى الآخر، وعند الحركة، فإنّ انفصال هذه الجزيئات بعضها عن بعض يؤدّي إلى تحرّكها وإلى رفع درجة حرارة الجسمين.
في الماضي، كان الاعتقاد بأنّ الاحتكاك نابع عن كون السّطحين خشنين، وكأنّ هناك "أسنان منشار" تعيق حركة أحد الجسمين بالنّسبة للآخر. لكن هذا النّموذج لا يفسّر سبب احترار السّطحين المحتكّين. إنّ النّموذج المقبول أكثر اليوم هو نموذج "الالتصاق". أي، الادّعاء أنّ قوّة الاحتكاك نابعة من "قوى بين الجزيئات" التي تعمل بين جزيئات أحد السّطحين وبين جزيئات السّطح الآخر. إنّها عمليًّا قوى تماسك (cohesion) وقوى التصاق (adhesion).
للاحتكاك تبعات تكنولوجيّة عديدة. يُدعى مجال العلوم الذي يختصّ في بحث قوى الاحتكاك، والبلى(التآكل)والتزليق "تريبولوجيا" (Tribology).
أيّ الظّواهر والتّفاعلات نراها في قوّة الاحتكاك؟
يفسّر الاحتكاك ويصف العديد من الظّواهر والتّفاعلات في العالم من حولنا. إنّ الاحتكاك موجود، عادة، بين كلّ جسمين متلاصقين (أي كلّ جسمين توجد بينهما قوّة عموديّة، قوّة N). يستطيع الاحتكاك تفسير ظواهر مثل: الاحترار الذي ينتج عند فرك اليدين، اشتعال عود ثقاب عند فركه بأحد جانبي علبة الكبريت، دفع الأجسام على الأرض أو على الشّارع، السّير في الشّارع أو على الأرض، سفر المركبات الآليّة في الشّارع، العزف على الآلات الوترية، التّزلّج على الجليد وغيرها. إذا فهمنا طابع الاحتكاك، ففي إمكاننا الإجابة عن أسئلة مثل: لماذا يكون هناك خطر الانزلاق على شارع رطب أكبر مقارنة بخطر الانزلاق على شارع جاف؟ لماذا يستطيع عود يتم تثبيته جيّدًا من الجهتين بحائطين أن يحمل ستار حوض الاغتسال، أو حتّى وزن شخص ما إذا تدلّى عنه؟ لماذا لا نستطيع فتح غطاء مرطبان إذا كانت اليدان رطبتين؟ لماذا تتلف دواليب السّيارة؟ لماذا يتمّ تزليق محاور الأبواب؟ لماذا تسخُن المحرّكات الكهربائيّة؟ وغيرها من الأسئلة.
متى اكتشفت البشريّة قوّة الاحتكاك؟
تعرّفت البشريّة على الظواهر المتعلّقة بالاحتكاك منذ عصر ما قبل التّاريخ، عندما كان النّاس يستخدمون الاحتكاك لإشعال النّار. كما كان المصريّون القدامى يعرفون ظواهر تتعلّق بالاحتكاك. هناك جداريّات مصريّة تظهر كيف يتمّ تزليق المسار الذي تُسحب الحجارة الكبيرة والتّماثيل على امتداده، كما وُجدت آثار زيوت على مسارات العربات المصريّة. لكن من المهمّ أن نشدّد على أنّه في ظلّ غياب الوعي المتبلور بمفهوم "القوّة"، فإنّ مصطلح "قوّة الاحتكاك" لم يصبح دارجًا إلا في فترة متأخّرة.
في العصور الحديثة، أجرى ليوناردو دي فينتشي تجارب علميّة أولى تتعلّق بالاحتكاك. عام 1699 نصّ الفيزيائي الفرنسي غِيّوم أمونتون (Guillaume Amontons) قوانين الاحتكاك السّاكن، والتي أضاف إليها شارل-أوغوستان دي كولون (Charles-Augustin de Coulomb) قانون الاحتكاك الحركي عام 1785. لم يكن هذان العالمان الرّائدان يدركان المبنى المجهري للمادّة، لكنّ التّفسير الذي قدّماه لظاهرة الاحتكاك كان مبنيًّا على فكرة "أسنان المنشار". مع ذلك، بقيت القوانين التي وضعاها قيد الاستخدام في العديد من الحالات (لكن ليس في جميعها) حتّى يومنا هذا.
هل يساعد الاحتكاك على حركة الأجسام أم يعيقها؟
"تعاني" قوّة الاحتكاك من علاقات عامّة رديئة، والصّورة التي تخطر في البال عادة هي أن القوّة تعيق الحركة. على سبيل المثال: في مقال نشر في مجلّة "غاليليو"، عام 1994، حول مادّة مزلقة حديثة، جاء في البداية: "إنّ الاحتكاك هو العامل الأوّل الذي ينقص من نجاعة أيّ ماكنة كانت". هذه الحقيقة صحيحة، لكنّ هذه الصّورة غير كاملة. توجد بالفعل ظواهر نحاول فيها تقليص قوّة الاحتكاك قدر الإمكان، لكن في المقابل - هناك ظواهر يكون فيها الاحتكاك أمرًا مصيريًّا لحصولها. عمليًّا، لولا الاحتكاك لما كنّا استطعنا العيش - ففي عالم كهذا، على سبيل المثال، لما كان في الإمكان استخدام عود الثّقاب أو الولاعة، ولما كان في الإمكان تعليق الرّفوف على الجدران ولما كان في الإمكان السّير أو السّفر بالسّيارة (كما سنرى لاحقًا).
