در این مقاله در رابطه با نیروی اصطکاک، اصطکاک ایستایی و جنبشی همراه با مثال تشریحی توضیح داده شده است. عوامل موثر بر نیروی اصطکاک هم مورد بررسی قرار گرفته است.
اگر در مبحث اصطکاک اشکال دارید از مدرسین فیزیک کمک بگیرید. بر روی عبارت تدریس خصوصی فیزیک کلیک کنید تا لیست اساتید را ببینید.
مطالعه کنید: دانلود مفاهیم فیزیک مکانیک (بررسی میکروسکوپی اصطکاک)
در واقع هر گاه سطح جسمی روی سطح جسم دیگر کشیده شود هر یک از دو جسم به دیگری نیروی اصطکاک وارد می کند. نیروی اصطکاکی که هر جسم به دیگری وارد می کند در خلاف جهت حرکت آن جسم نسبت به دیگری است.
نیروی اصطکاک خود به خود با حرکت مخالفت می کند و هرگز کمکی به آن نمی کند. نیروهای اصطکاک میان سطحهای ساکن نسبت به یکدیگر را نیروهای اصطکاک ایستایی می گویند. بیشینه نیروی اصطکاک ایستایی برابر است با کمترین نیروی لازم برای شروع حرکت جسم. نیروهای اصطکاک موجود میان سطحهایی را که نسبت به هم حرکت می کنند. نیروهای اصطکاک جنبشی می نامند. بیشینه نیروی اصطکاک ایستایی میان دو سطح خشک و نالغزنده از دو قانون تجربی زیر پیروی می کند: 1- این نیرو برای مساحت های بزرگ از مساحت سطح تماس تقریبا مستقل است. 2- این نیرو با نیروی عمود بر سطح متناسب است.
مقاله دانلود جزوه استاتیک: اصطکاک هم مفید است.
نیروی عمودی ( نیروی بار): نیروئی است که هر جسم در راستای عمود بر سطح تماس به جسم دیگر وارد می کند این نیرو از تغییر شکل کشسان اجسام در تماس ناشی می شود. نسبت بزرگی بیشینه نیروی اصطکاک ایستایی به بزرگی نیروی عمودی را ضریب اصطکاک ایستایی برای سطحهای مورد نظر می نامند. در شکل زیر روابط و فرمول های مربوط به نیروی اصطکاک ایستایی و جنبشی ارائه شده است. معلم های خوب فیزیک در این مباحث می توانند به شما کمک کنند. برای مطالعه بیشتر در زمینه اصطکاک در ویکی پدیا بر روی این لینک کلیک کنید.
وقتی دو جسم با هم تماس پیدا می کنند سطح میکروسکوپیک واقعی تماس کمتر از سطح ماکروسکوپیک ظاهری آن است. سطح واقعی تماس با نیروی عمودی متناسب است. ضریب اصطکاک به عواملی چون جنس مواد، پرداخت سطحی، لایه های سطحی، دما و میزان آلودگی سطح بستگی دارد. در غلتش جوش خوردگی های تماس میکروسکوپیک "کنده" می شوند، در حالی که در اصطکاک لغزشی این جوش خوردگی ها "بریده" می شوند. این امر نیروی اصطکاک را تا حدی زیادی کاهش می دهد. در اکثر اوقات نیروی اصطکاک ایستایی بزرگ‌تر از نیروی اصطکاک جنبشی است. طبق قانون اول نیوتن که قانون اینرسی هم نامیده می‌شود، جسم در حال سکون تمایل دارد در حالت سکون باقی بماند و چنان‌چه حرکت یکنواخت دارد به حرکت خود ادامه دهد. زمانی که به جسمی ساکن نیرو وارد می‌شود تا شروع به حرکت کند باید بر نیروی اینرسی و نیروی اصطکاک غلبه کرد. اما زمانی که جسم در حال حرکت یکنواخت و بدون شتاب است تنها غلبه بر نیروی اصطکاک وجود دارد، پس به نیروی کمتری نیاز خواهد بود. مانند راه رفتن بر روی زمین که علت آن اصطکاک جنبشی است.
مطالعه کنید: مطالب پایه ای و مهم در رابطه با نیروی اصطکاک و فرمول اصطکاک
مثال از بحث اصطکاک: شکل زیر گردونه ای را نشان می دهد که در حال چرخش است و شخصی به دیواره ی ان چسپیده است در حالی که زیر پایش خالی است سقوط نمی کند ضریب اصطکاک لازم برای جلوگیری از سقوط این شخص را پیدا کنید. در تصویر زیر شکل مربوط به سوال و حل مثال را هم می توانید مشاهده کنید.
در این مقاله در رابطه با نیروی اصطکاک که در فیزیک متوسطه و دانشگاهی کاربرد دارد توضیح داده شد. البته اصطکاک همیشه ضرر ندارد و از فواید اصطکاک می توان این مورد را ذکر کرد که اگر اصطکاک وجود نداشت نمی توانستیم روی زمین راه برویم. مثلا فرض کنید که می خواهید روی یخ که اصطکاک بسیار کمی دارد راه بروید. خواهید دید که خیلی سخت است. بنابراین اصطکاک همیشه ضرر ندارد و فوایدی هم دارد. ممکن است این سوال برای شما پیش بیاید که نیروی اصطکاک به چه عواملی بستگی دارد؟ نیروی اصطکاک به زبری سطوح و نیروی عمودی بین دو سطح بستگی دارد. به عنوان مثال حرکت دادن چوب روی چوب به نسبت حرکت دادن چوب روی شیشه سخت تر است. یا اگر جسمی سنگین تر باشد نیروی بین سطح آن با زمین بیشتر بوده و در نتیجه حرکت دادن آن به نسبت جسم سبک سخت تر است. سوالات اصطکاک در فیزیک بسیار مطرح است و مبحث مهمی می باشد. فرمول اصطکاک جنبشی در فیزیک نهم و سایر مقاطع و حتی فیزیک دانشگاهی هم ارائه می شود. موارد و راه های افزایش نیروی اصطکاک شامل افزایش زبری سطوح، افزایش نیروی بین سطح ها و ... است. اگر دو جسم را به هم فشار دهید حرکت دادن آن ها روی هم سخت تر می شود چرا که نیروی اصطکاک افزایش می یابد. مثالی که در بالا ارائه شد مربوط به فیزیک دانشگاهی است.
پیشنهاد می شود حتما بخوانید: 12 نکته در رابطه با اصطکاک و نیروی اصطکاک
منبع: ایران مدرس
