درس الإحتكاك لسنة الرابعة متوسط

المادة : العلوم الفيزيائية والتكنولوجية
المجال: الظواهر الميكانيكية
الدرس : الإحتكاك

مؤشرات الكفاءة :
يميز بين الاحتكاك المقاوم والاحتكاك المحرك
- يفسر ظاهرة الالتصاق بين الأرض والمتحرك بواسطة الاحتكاك.
- يمثل قوى الاحتكاك بشعاع
الدرس :
1 - تعريف الاحتكاك : هو الفعل الناتج عن التأثير المتبادل باللمس بين جملتين ميكانيكيتين.
2 - مظاھر الاحتكاك: للاحتكاك مظهران هما :
(أ) - الاحتكاك المقاوم :
الاحتكاك المقاوم بین جسمین صلبین :
لاحظ الشكل :
مرة على القطعة الزجاجية (S) نحاول سحب الجسم
ومرة على الورق الكاشط مع تسجيل أدنى قيمة للقوة
اللازمة لتحريكه باستعمال ربيعة .
- نستطيع جر جسم بسهولة على سطح أملس (الشكل 1)
- وتكون هذه العملية أصعب على سطح خشن(الشكل2)


النتیجة : الاحتكاك الناتج احتكاك مقاوم وجهته عكس جهة الحركة

الاحتكاك المقاوم الناتج عن الھواء :
تسقطان من نفس الارتفاع (B) و (A) لاحظ الشكل : بعد ترك
الجملتين و في نفس اللحظة (B) إلى الأرض قبل الجملة (A) الملاحظة : وصول
الجملة


النتیجة: الاحتكاك الناتج عن الهواء احتكاك مقاوم وجهته عكس جهة الحركة.

الاحتكاك المقاوم الناتج عن السائل :
لاحظ الشكل :
بعد ترك الكرتين في نفس اللحظة.
الملاحظة : حركة الكرة في الماء (الشكل 1) أسرع من حركتها
في الزيت (الشكل 2)



النتیجة الاحتكاك الناتج عن السائل احتكاك مقاوم وجهته عكس جهة الحركة.
خلاصةالاحتكاك المقاوم : هو الاحتكاك الذي يعيق حركة الجملة الميكانيكية وجهته عكس جهة الحركة.
مثل :
- احتكاك المظلي بالهواء ،
- الاحتكاك الناتج عن جر أجسام على سطح الأرض ( جر خزانة مثلا)
- احتكاك السيارة مع الهواء أثناء حركتها ، - احتكاك أصابعك مع القلم أثناء الكتابة

(ب)- الاحتكاك المحرك :
الاحتكاك الملتصق بالأرض:
لاحظ الشكل
لو دفعنا العجلة نحو اليمين
الملاحظة : العجلة بإمكانها الدوران بحيث لما تضغط على الطريق هي التي تساعدها على الدوران . فإن القوة (A) في النقطة


النتيجة : نسمي القوة بقوة احتكاك محرك

الخلاصةالاحتكاك المحرك : هو الاحتكاك الذي يساعد على حركة الجملة الميكانيكية وجهته في نفس جهة الحركة.
مثل :الاحتكاك الملتصق بالأرض الذي يسمح للسيارة أو الدراجة النارية بالإقلاع .
*- نوعیة سطح التلامسبین الجملتین ( خشن ، أملس)
*- طبیعة المادة ( حديد ، خشب ... )
*- السرعة .
4 - نمذجة الاحتكاك بقوة :
ننمذج الاحتكاك بقوة موازية لسطح التلامس بين الجسم و المستوي الذي نضع
فوقه الجسم ويمكن تمثيلها بشعاع:
- مبدؤه: نقطة التلامس
- حامله: يوازي منحى الحركة.
- جهته :
* تعاكس جهة الحركة في الاحتكاك المقاوم.
* لها جهة الحركة في الاحتكاك المحرك.
- طويلته (قيمتها) : ترتبط بعدة عوامل :
( السرعة ، نوعية سطح التلامس ، طبيعة مواد الجمل الميكانيكية المتلامسة) .
5 - كیف نتغلب على الاحتكاك :
للتغلب على الاحتكاك بين جملتين ميكانيكيتين نستعمل :
*- التزييت
*- التشحيم
*- جعل السطح بين الجملتين على شكل كروي .
*- جعل تصميم هيكل الجملة الميكانيكية انسيابي مثل : سيارة سباق ، الباخرة