تعريف-الاحتكاك

القوى الفيزيائية

تُعرّف القوة على أنها إحدى الكميات الأساسية في علوم الفيزياء، وهي عبارة عن كمية مُتجهة لها مقدار، وإشارة (سالبة أو موجبة) تُحدّد الاتجاه الذي تتحرك فيه، وتُعدّ القوة واحدة من المفاهيم التي تُفسر حركة الأجسام، فالقوة هي العامل الأساسي الخارجي الذي يعمل على تغيير حالة الأجسام الحركية من السكون إلى الحركة، بالإضافة إلى قدرتها على إحداث تغيير في حالة الأجسام المتحركة، إما عن طريق تقليل سرعتها أو زيادتها أثناء الحركة، أو تغيير الاتجاه الذي تتحرك فيه الأجسام، أو عن طريق إيقاف الأجسام عن الحركة، ومن أهمّ أنواع القوى هي قوة الاحتكاك، وسيتم التعرف في هذا المقال على تعريف الاحتكاك.

تعريف الاحتكاك

ويُمكن تعريفه على أنه تلك القوة التي تنشأ بين سطحين متلاصقين، وتكون دائمًا مُعاكسة لاتجاه حركة الأجسام، ويُطلق عليها في العديد من الحالات بقوة ممانعة الأجسام للحركة، وهي القوة الأساسية التي تُحافظ على بقاء الأجسام ثابتة في مكانها، وعند نشوء هذه القوة بين أي جسمين يتولد عن ذلك كمية من الحرارة، في حين لا تتأثر قوة الاحتكاك بطبيعة المواد، حيث أنه يُمكن أن تنشأ بين الأجسام الصلبة، أو السائلة، أو الغازية، أو أي تركيب من هذه المواد.

رياضيًا يُمكن حساب قيمة قوة الاحتكاك الناشئة بين أي جسمين على النحو الآتي:

ق ح =ق ض × µ

حيث إنّ:

• ق ح: هي قوة الاحتكاك، وتُقاس بوحدة القوة (نيوتن).
• ق ض: هي مقدار القوة الضاغطة بين الجسمين، أو مقدار القوة المتولدة عاموديًا على السطح الفاصل بين الجسمين.
• µ: معامل الاحتكاك، وهو نوعان (µس): معامل الاحتكاك الساكن، أو (µح): معامل الاحتكاك الحركي.

أنواع الاحتكاك

ويُعدّ واحداً من أنواع القوى التي تنشأ بين الأجسام، كما أن هذه القوة يُمكن أن تنشأ بين الجزئيات والذرات من خلال تفاعلها مع بعضها البعض، وبناءً على ذلك فإن للاحتكاك أنواعاً عديدة، من أهمها:

1. الساكن: ويحدث عند ثبوت الجسم الأول مقارنة بالجسم الثاني، وفي هذه الحالة تكون القوة اللازمة لتحريك الجسم الساكن أكبر من قوة الاحتكاك الساكن بمقدار بسيط، ويكون أيضًا (µس) أعلى من (µح)، مثل وضع كأس من الماء على الطاولة.
2. الحركي: ويحدث عندما يكون الجسم الأول مُتحرك بشكل مُتناسب مع الجسم الثاني، ثمّ يرتطم أحدمها بالآخر ويحدث الاحتكاك، وفي هذه الحالة يكون مقدار معامل الاحتكاك الحركي (µح) أقلَّ من معامل الاحتكاك الساكن (µس)، ومن أشهر الأمثلة عليه:

•  الانزلاقي: وهو يحدث عند احتكاك جسم صلب مع آخر، كما هو الحال عند القيام بتحريك طاولة على الأرض.
•  المائع: ويُطلق عليه "احتكاك الموائع"، وهو يحدث عند تحرُّك جسم صلب داخل مائع (سائل، أو غاز)، كما هو حاصل في مقاومة مياه البحر لحركة السفينة على سطح البحر.