بحث عن الاحتكاك هو تقرير علمي يخضع للقالب الكلاسيكي لكتابة البحوث، ويتطرق بشكلٍ مفصل لمفهوم الاحتكاك من حيث التعريف والأنواع، وكذا الفوائد والسلبيات، وصولًا إلى الوقوف عند تطبيقات هذا المفهوم الفيزيائي على أرض الواقع، وهو ما سيتم تقديمه في هذا المقال بشكلٍ مفصل وشامل، حيث إنه موضوع يُطرح في مختلف أطوار التعليم من الاعدادي إلى الثانوي وصولًا إلى الجامعي.
مقدمة بحث عن الاحتكاك
تعد الفيزياء من أقدم العلوم على سطح الأرض، حيث يهتم هذا العلم بدراسة العديد من المجالات بما فيها المادة والقوة والطاقة والزمن، وهو بالتالي يشمل العديد من الفروع والتخصصات، فنذكر على سبيل المثال الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الفلكية، وكذا الكهرباء، والميكانيكا، أو ما يسمى بعلم حركة الأجسام، والذي يعد من أقدم الفروع، حيث إن حركة الأجسام تؤثر وتتأثر بالعديد من العوامل الخارجية على رأسها الاحتكاك.[1]
بحث عن الاحتكاك
عند صياغة بحث عن الاحتكاك من الضروري اتباع الخطوات الرئيسة الموحدة عالميًا في كتابة البحوث، والتي تشترط البدء بمقدمة تمهيدية، وهي في هذا الإطار تشمل الحديث عن علم الفيزياء بشكلٍ عام، مرورًا بفقرات مفصلة عن الفكرة الأساسية للبحث ألا وهي الاحتكاك، بما فيها التعريف والأنواع، وصولًا إلى خاتمة تلخيصية، مع التأكيد على أن كتابة كل هذه الفقرات تعتمد على استخدام المراجع والمصادر الموثوقة.
تعريف الاحتكاك
الاحتكاك، أو باللغة الإنجليزية “Friction”، هو عبارة عن قوة فيزيائية تنتج عن مقاومة جسم ما لحركة جسم أخر يقع معاكسًا له أو في نفس اتجاهه، حيث يؤدي هذا التلاحم إلى انتاج حرارة، وبصيغة أخرى فهو قوة مقاومة سواءًا للانزلاق أو الدحرجة، بين مواد في حالات مختلفة سواءًا صلبة أو سائلة أو غازية، ومن الجدير بالذكر أن قوة الاحتكاك هي قوة ثانوية مقارنةً بالجاذبية والمجال المغناطيسي.[2]
شاهد أيضًا: الاحتكاك يمانع حركة الأجسام الانزلاقية لأنه
فوائد الاحتكاك
بعد تعريف الاحتكاك من الناحية الفيزيائية العلمية، من الجدير بالذكر أن هذه القوة تقدم فوائد كثيرة، وتستخدم في العديد من الحالات، وهي كما يأتي:[2]
- انتاج الحرارة.
- تسهيل عملية الطيران.
- توليد ونقل الطاقة.
- مقاومة الانزلاق والسقوط.
- الحفاظ على توازن الأجسم خاصة الدورانية.
- تسهيل حركة الأجسام ونقلها.
سلبيات الاحتكاك
في إطار تقديم بحث عن الاحتكاك تقتضي الأمانة العلمية الحديث بكل مصداقية وشفافية عن إيجابيات وسلبيات الاحتكاك، حيث إن ظاهرة الاحتكاك تعد سلبية في بعض الحالات، ومنها نذكر ما يأتي:[2]
- خفض كفاءة الآلات والمحركات الميكانيكية.
- استهلاك المزيد من الطاقة.
- اندلاع الحرائق كنتيجة لانتاج الحرارة، وهو ما يظهر جليًّا في احتكاك أغصان الأشجار.
- التلوث السمعي، من خلال إصدار أصوات مزعجة.
- تآكل الآلات والتقليل من عمرها الافتراضي.
- انتاج الغبار مما يستدعي التنظيف المستمر للآلات والأجسام.
طرق تقليل الاحتكاك
بعد التطرق إلى موضوع سلبيات قوة الاحتكاك، وتأثيرها غير المرغوب فيه، من الجدير بالذكر أن بعض الطرق تسمح بالتقليل من الاحتكاك، ونذكر منها ما يأتي:[3]
- الاستعانة بمواد التزييت والتشحيم.
- تلميع وترطيب الأسطح.
- استخدام المحامل الدائرية عند دحرجة الاجسام.
- رفع انسيابية الأجسام داخل المواد المائعة.
- إعادة صيانة الآلات بشكلٍ دوري.
شاهد أيضًا: يساعد المستوى المائل على رفع حمل ثقيل باستعمال قوى كبيرة تؤثر فيه لمسافة قصيرة
أنواع الاحتكاك
في الجانب الفيزيائي البحت لمفهوم الاحتكاك نجد أنه يقسم إلى أنواع مختلفة، تتميز بخصائص فيزيائية تميز الأجسام المدروسة، وهي كما يأتي:[2]
- الاحتكاك الجاف الساكن: أو بالإنجليزية “Static Friction”، وهو احتكاك يحدث بين أجسام في حالة راحة أو سكون كفرك اليدين.
- الاحتكاك الجاف المتحرك: ويسمى بالإنجليزية “Kinetic Friction”، وهي قوة تنشأ بين أجسام متحركة وفي حالة تنقل.
- الاحتكاك المائع: ويسمى بالإنجليزية “Fluid Friction”، وهو الاحتكاك الذي ينشأ بين مختلف طبقات المواد السائلة، كالسباحة مثلًا.
- الاحتكاك الانزلاقي: أو بالإنجليزية “Sliding Friction”، وهي عبارة عن قوة احتكاك تنتج عن انزلاق أجسام فوق بعضها البعض، وهو أقل من حيث المقدار من الاحتكاك الساكن، ونذكر كمثال انزلاق القلم عند الكتابة.
حساب قوة الاحتكاك
يتضمن الحديث عن مفهوم الاحتكاك من الجانب الفيزيائي الوقوف عند أهم القوانين والمصطلحات الحسابية والرياضية التي تستمح بدراسة الاحتكاك من الناحية الكمية والنوعية، ونذكر منها قوة الاحتكاك، أو بالإنجليزية “Force of friction”، وتحسب حسب السطح سواءًا كان مائلًا أو عموديًا، أما عامل الاحتكاك، أو بالإنجليزية “coefficient of friction”، فهو قياس قوة الاحتكاك بين جسمين، ويحسب كل منها وفقًا للقوانين المبينة في الجدول الآتي:[4]، [2]
| المفهوم | القانون الحسابي |
| قوة الاحتكاك الحركي | ثابت معامل الاحتكاك الحركي × القوة العمودية |
| قوة الاحتكاك السكوني | ثابت الاحتكاك الساكن × القوة العمودية |
| قوة الاحتكاك على سطح مائل | قوة الجاذبية الأرضية × الكتلة × زاوية السطح المائل |
| معامل الاحتكاك | قوة الاحتكاك قسمة القوة العمودية على الجسم |
تطبيقات على الاحتكاك
بعيدًا عن القوانين الفيزيائية والجانب النظري التجريدي لمفهوم الاحتكاك، وعند اسقاطه على أرض الواقع نجد أنه يستخدم بشكلٍ يومي في حياة البشر وذلك من خلال ما يأتي:[5]
- استخدم مفهوم الاحتكاك منذ القدم في إشعال النار.
- يسهل الاحتكاك من عملية المشي.
- تتنقل الطائرات في السماء بشكلٍ أسهل بفضل الاحتكاك الناتج بين أشكالها ومكونات الهواء.
- تتطلب عملية حمل الأغراض أو ارتداء الملابس قوة الاحتكاك.
- تعتمد العديد من مولدات الطاقة على مبدأ الاحتكاك.
- تحترق المذنبات والكوكبات قبل وصولها إلى سطح الأرض على مستوى الغلاف الجوي بفضل الاحتكاك.
خاتمة بحث عن الاحتكاك
يعد الاحتكاك من أقدم المفاهيم الفيزيائية، حيث ينتمي إلى الميكانيكا الكلاسيكية، كما أن مبدأ الاحتكاك يولد حرارة هو ما سمح للبشرية باكتشاف النار، والتي أحدثت ثورة في تاريخ الإنسانية، كما يستخدم في العديد من المجالات كتوليد الطاقة ودفع الأجسام ونقلها، ولكنه يعرف بعض السلبيات، لذا يلجأ الكثير إلى بعض التقنيات لتقليل مفعول الاحتكاك بين الأجسام كالتزييت والتشحيم.
بحث عن الاحتكاك هو موضوع علمي يتضمن العديد من المعلومات الفيزيائية وحتى الرياضية، ولكنه بشكلٍ أو بأخر يتعلق بمجالات الحياة اليومية بما فيها الإيجابية والسلبية، حيث يسمح الاحتكاك بتوليد الحرارة ومقاومة الحركة من خلال استخدام فرامل السيارة مثلًا، كما يؤدي إلى أصدار بعض الأصوات المزعجة وتآكل الآلات والمحركات.
المراجع
- ^
wikiwand.com , Physics , 15/02/2022 - ^
wikiwand.com , Friction , 15/02/2022 - ^
toppr.com , Mention the methods used to decrease friction , 15/02/2022 - ^
sciencing.com , How to Calculate the Force of Friction , 15/02/2022 - ^
byjus.com , List Ten Examples of Friction in Our Daily Life , 15/02/2022