يُعرف الاحتكاك بكونه المقاومة الناتجة عند تحرك سطح جسم على آخر. ليست قوةً أساسيةً مثل الجاذبية أو الكهرومغناطيسية، بل يعتقد العلماء أنها نتاج الانجذاب الكهرومغناطيسي بين الجسيمات المشحونة في سطحين متلامسين. بدأ العلماء في القرن الرابع عشر بالتحديد في تجميع القوانين التي تحكم الاحتكاك، ولأن التفاعلات معقدة للغاية، سيتطلب وصف قوة الاحتكاك في مواقف مختلفة إجراء تجارب، والتي لا يمكن استخلاصها من المعادلات والقوانين فقط.
توجد استثناءات عدة لكل قاعدة عامة حول الاحتكاك، مثلًا، عندما يُفرَك سطحان خشنان (مثل ورق الصنفرة) ببعضهما البعض، ينتج احتكاك أكثر من ذلك المتولد عن مواد مصقولة بسلاسة جدًا (مثل الصحون الزجاجية) التي قد تلتصق ببعضها البعض بقوة شديدة إذا نُظفَت بعناية من جميع جزيئات السطح.
أنواع الاحتكاك
يوجد نوعان رئيسيان من الاحتكاك؛ الاحتِكاك الساكن والاحتكاك الحركي. يعمل الاحتِكاك الساكن بين سطحين لا يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض، بينما يعمل الاحتِكاك الحركي بين الأشياء المتحركة.
بالنسبة للسوائل، الاحتكاك هو المقاومة بين الطبقات المتحركة للسائل، وهو ما يُعرف أيضًا باللزوجة، تكون السوائل اللزجة، بشكل عام، أكثر سمكًا، نجد مثلًا، أن العسل يمتلك احتكاكًا مائعًا أكبر من الماء.
يمكن للذرات الموجودة داخل مادة صلبة اختبار الاحتكاك أيضًا، مثلًا، إذا ضُغطَت كتلة صلبة من المعدن، ستتحرك جميع الذرات داخل المادة وستخلق احتكاكًا داخليًا.
في الطبيعة، لا توجد بيئات خالية من الاحتكاك، حتى في الفضاء قد تتفاعل جزيئات صغيرة من المادة مسببةً الاحتكاك.
معامل الاحتكاك
يتحرك جسمان صلبان تجاه بعضها البعض، يكون الاحتِكاك في هذه الحالة جزءًا بسيط من القوة العمودية التي تعمل بين الجسمين (يُحدَد الكسر برقم يُسمى معامل الاحتكاك، والذي يُحدَد خلال التجارب). أي بشكل عام ستكون القوة مستقلةً عن منطقة الاتصال ولا تعتمد على مدى سرعة تحرك الجسمين
يعمل الاحتكاك أيضًا في الأشياء الثابتة، إذ يمنع الاحتِكاك الساكن الأجسام من الحركة ويكون أكبر بشكل عام من القوة الاحتكاكية التي يختبرها نفس الجسمين عند تحركهما فوق بعضهما البعض.
تطبيقات الاحتِكاك
يلعب الاحتِكاك دورًا مهمًا في العديد من العمليات اليومية، مثلًا، عندما يُفرك جسمان معًا، يؤدي الاحتِكاك بينهما إلى تحويل بعض طاقة الحركة إلى حرارة، لهذا تنتج النار عندما فرك عصَيان معًا.
الاحتِكاك هو أيضًا المسؤول عن اهتراء الدولاب المسنن والأجزاء الميكانيكية الأخرى في الدراجة، لهذا السبب تُستخدم مواد التشحيم أو السوائل لتقليل الاحتكاك والتآكل بين الأجزاء المتحركة.
اقرأ أيضًا:
وداعًا للشحوم الخافضة للاحتكاك!
ما هو الفحم الحجري وكيف يتكون؟
ترجمة: رضا الكصاب
تدقيق: محمد وائل القسنطيني
