بحث عن الاحتكاك نقدمه لكم من خلال مقالنا هذا بالعناصر الكاملة له ويتكون من مقدمة بحث عن الاحتكاك وأنواع الاحتكاك وأضرار الاحتكاك كل هذا وأكثر تجدونه في موضوعنا هذا ونهاية الموضوع خاتمة بحث عن الاحتكاك.
محتويات المقال
بحث عن الاحتكاك
عناصر البحث
1- مقدمة بحث عن الاحتكاك
2-أنواع الاحتكاك
3-أضرار الاحتكاك
4-خاتمة بحث عن الاحتكاك
مقدمة بحث عن الاحتكاك
يُعرّف الاحتكاك بأنه قوة مقاومة حركة جسم لجسم آخر يتحرك في اتجاهه أو عكسًا منه، و(بالإنجليزية: Friction) لكنه لا يعد قوة رئيسية مثل الجاذبية أو قوة المجال الكهرومغناطيسي، كما يعرف الاحتكاك أيضًا بأنه القوة التي تقاوم انزلاق أو دحرجة جسم صلب على آخر.وقد تكون قوة الاحتكاك مثل تلك اللازمة للمشي والتي تمنع الانزلاق مفيدة إلا أنها تفقد الجسم قدرًا من طاقته فعلى سبيل المثال؛ يُستهلك نحو 20% من قوة محرك السيارة للتغلب على قوى الاحتكاك في الأجزاء المتحركة، كما يرجع السبب الرئيسي في نشأة قوى الاحتكاك بين المعادن إلى قوى الجذب المعروفة باسم الالتصاق بين مناطق تلامس أسطح المعادن.
أنواع الاحتكاك
نجد أنه لا يوجد في الطبيعة بيئة لا يوجد بها احتكاك، حتى في الفضاء الخارجي، نجد الجزيئات الصغيرة تتفاعل مع بعضها فيكون قوة الاحتكاك، وبهذا يكون هناك أنواع لقوة الاحتكاك وهم:
1ـ الاحتكاك الانزلاقي
وهو ذلك الاحتكاك الذي ينتج عند احتكاك جسمين صلبين مع بعضهما البعض، كتحريك الكتاب على الطاولة.
2ـ الاحتكاك الساكن
وهو ذلك الاحتكاك الذي ينتج بين سطحين أو جسمين ساكنين بالنسبة لبعضهما البعض، فيكون ليس هناك تحريك لأي منهما فيبقيان على وضعهما كما هو كذلك ما يعمل على منع سطح مائل من الانزلاق، فنجد أن مقدار الاحتكاك الساكن بين جسمين بشكل عام، فيكون أكبر من مقدار الاحتكاك بين الجسمين ذاتهما عند تحركهما مقابل بعضهما البعض.
3ـ الاحتكاك المائع
وهو ذلك الذي ينشأ من تحريك جسم صلب خلال مادة غازية أو سائلة كمقاومة الماء لحركة الغطاس.
4- الاحتكاك الحركي
وهو ذلك الاحتكاك الذي ينتج من حركة جسم بالنسبة لجسم آخر.
5ـ الاحتكاك الدوار
هو ذلك الاحتكاك الذي ينج نتيجة تدحرج عجلة، أو كرة ، أو اسطوانة يكون بشكل حر على سطح ما، ويكون سبب الاحتكاك عند التدحرج يكون فقد الطاقة المسؤولة عن تشوه الأجسام. حيث أنه عندما تدحرج كرة على سطح مستوي، فان الكرة تتسطح قليلا، ويكون السطح مسنن قليلا عند منطقة التماس مع الكرة، فنجد أن الفقدان الداخلي هو سبب منع الكرة من الارتداد عن الأرض إلى نفس المستوى سقطت منه.
أضرار الاحتكاك
يؤدي الاحتكاك إلى العديد من الأضرار على الرغم من فوائده الجمّة التي ذُكرت سابقًا، ويمكن توضيح ذلك من خلال النقاط الآتية:
1-حرائق الغابات
يؤدي الاحتكاك إلى إمكانية اشتعال الحرائق بصورة طبيعية في الغابات، ويحدث هذا من خلال حركة الرياح السريعة المؤدية إلى احتكاك أغصان الأشجار الجافّة بقوّة، ثم اشتعالهاوينجم عن ذلك العديد من الأضرار سواء أكانت هذه الأضرار على مستوى البيئة المحيطة بالحرائق أو على مستوى أوسع؛ إذ تؤدي الحرائق إلى انبعاث غازات تزيد من خطر الاحتباس الحراري وتلوّث الغلاف الجوّيّ.
2-إصدار الضجيج
يؤدي احتكاك الأجسام المتلامسة إلى إصدار الضجيج المزعج، كما يعاني الناس في المناطق الصناعية من ضرر هذه الضوضاء بصورة كبيرة ويعد البحث عن طريقة تقلّل منها ضرورةً وحاجةً ملحّة.ويعد التشحيم من الإجراءات التي يمكن أن تخفّف من أصوات ضجيج الاحتكاك خصوصًا بعد صقل الأسطح، إلا أنّ التشحيم يجب أن يكون دوريًا لأن المادة تزول مع استمرار الاحتكاك.
3-مقاومة الحركة
تعد قوة الاحتكاك من القوى المعاكسة لاتجاه حركة الأجسام، وبذلك تعمل على مقاومة الحركة فيكون الجهد المبذول للتغلّب على هذه القوّة أكبر، وتعدّ مقاومة الهواء للحركة نوعًا من أنواع قوة الاحتكاك وأحد الأمثلة الهامّة عليهاوتعمل قوة الاحتكاك على تقليل سرعة الجسم وإبطائه،كما أنّ الاحتكاك قد يتسبّب في إهدار المزيد من الطاقة للتغلّب عليه والتحرّك بسرعة.
4-ضياع جزء من الطاقة
يعمل الاحتكاك على تحويل الطاقة من شكل إلى آخر، إذ يؤدي إلى تحوّل الطاقة الحركية إلى حرارية عند تلامس الأجسام المتحرّكة، وبذلك يُفقد جزءٌ من الطاقة الحركية من النظام، ويُعتبر هذا الجزء مفقودًا لأن ناتج هذه العملية هو تباطؤ الأجسام المتحركة وتناقص سرعتها الابتدائية، إضافةً إلى أن الطاقة الحرارية الناتجة لا يُستفاد منها ويمكن طرح مثال حركة السوائل في الأنابيب لتوضيح الفكرة، فالسوائل المتحركة داخل الأنابيب بسرعة معينة تتعرّض لفقدان جزء كبير من طاقتها نتيجة احتكاكها مع الأسطح الداخلية الملامسة لهاويزداد تأثر السائل بدرجة خشونة سطح الأنبوب الداخلي كلّما كانت سرعته أقل، وبالنسبة لفقدان السائل جزءًا من طاقته الحركية فإنّه يعني بالضرورة الحاجة إلى هدر المزيد من الطاقة لمضخات دفعه عبر الأنابيب.
5-تآكل الأجسام المُحتكّة
يؤدي الاحتكاك في الآلات إلى تلفها إذا زاد عن الحد المسموح بسبب تولّد الطاقة الحرارية بين أجزائها؛ كحركة المسنّنات والبراغي والمقابض فتتآكل، وقد تعمل هذه الحرارة على احتراق الدوائر الداخلية،كما أنّ وجوده يؤدي إلى المزيد من الطاقة المطلوبة لإنهاء العمل المراد تنفيذه، ويتسبّب هذا في هدر الكثير من المال في الإجراءات الوقائية كالتشحيم ويعد التشحيم من الحلول الجيّدة للتغلّب على الاحتكاك، فهو يساعد على تقليل الطاقة الحرارية الناتجة عنه، كما يُساهم في امتصاص جزءٍ منها، وقد يعتقد البعض بأنّ الأجزاء المصقولة في الآلات لا تتعرّض للتآكل الناتج عن الاحتكاك إلا أنّ هذا ليس صحيحًا، وعلميًا لكل جزء درجة خشونة معينة حتى ولو كانت قليلة وتظهر هذه العيوب عادةً عند التجريب، وتتسبّب في العديد من المشاكل ويمكن تطبيق التشحيم من خلال وضع مادة التشحيم بين الأسطح المتلامسة لزيادة كفاءة الآلة، ويعدّ الزيت مكوّنًا أساسيًا لهذه المادة، وتُستخدم الزيوت الصناعية والمعدنية بصورة واسعة في المجالات الصناعية، أما الزيوت النباتية فهي نادرة الاستخدام نظرًا لأدائها السيء في الأجواء الباردة وبالإضافة إلى ذلك يمكن التغلّب على أضرار الاحتكاك بالاعتماد على حركة تدحرج الأجسام فوق بعضها بدلًا من الانزلاق.
خاتمة بحث عن الاحتكاك
في نهاية بحث الاحتكاك في الفيزياء قد تطرقنا أهمية الاحتكاك التي يتولد عنها الحرارة، والنتائج المهمة التي نصل إليها من خلال تلامس بعض الأجسام الصلبة أو السائلة مع بعضها البعض، والأهم من كل ذلك إننا أيضاً نصل إلى أن هناك أضراراً للاحتكاك، ويجب تجنبها ببعض العناصر أو الجزئيات الأخرى الموجودة في الحياة.
