برآیند نیروهای اصطکاک ، عکس العمل سطح ، جاذبه و نیروی خارجی

سلام 

در کنکور دائماً با تست ها و سوالاتی مواجه می شویم که در سال های گذشته نیز در کنکور های قبلی وجود داشته اند .

به همین جهت مطالعه ی رفتاری که طراح سوال در کنکور های گذشته از خود نشان می دهد بسیار حائز اهمیت است و باید مورد مطالعه قرار گیرد . یکی از این مباحث در فیزیک کنکور که بسیار جای تامل دارد بحث دینامیک ( نیرو شناسی ) است که مدام چهار تست کنکور را نیز هر ساله در هر کنکور به خود اختصاص داده است .

همانطور که همیشه هدف از بحث های ما این است که سوالات کنکور تکراری بوده و باید روی الگوهایی که در کنکور های قبلی مطرح بوده تمرکز کرد باید بحث نیرو شناسی را به خوبی تحلیل و آنالیز کنیم تا سر جلسه ی کنکور دست پر وارد شویم .

یک توصیف خوب از هر بحث در جلسه ی کنکور کمک شایانی به به خاطر آوردن سریع در کنکور می شود .

در زیر انیمیشنی را می بینید که نیرو های وارد بر یک جسم را مورد مطالعه قرار داده و قبل این بهتر است توصیفی از اصطکاک را بخوانیم .

فرض کنید دوجسم درتماس بایکدیگرقرار دارند( سنگی که در هوا سقوط میکندبا مولکولهای هوادر تماس است،یا یک جعبه که روی زمین حرکت میکند با سطح زمین در تماس است)وقتیکه میخواهیم یکی از این دو جسم را به حرکت در بیاوریم درسطح تماس دوجسم بایکدیگر نیرویی ظاهر میشود که با تمام وجودمیخواهد مانع حركت جسم شود،این همان نیرویی است که اصطکاک نام دارد.
تازمانیکه نیروی خارجی نتواند به این نیرو غلبه کند جسم ساکن خواهد ماند،حالا سوالی که به ذهن میرسد این است که برای حرکت دادن جسم ما یک نیرو به ان وارد کردیم،این نیروی اصطکاک که میگین از کجا سر در اورد؟
(برای پاسخ به این سوال شما میاییم سطح تماس دوجسم را به صورت میکروسکوپی بررسی میکنیم)دو نظریه درمورد دلیل نیروی اصطکاک وجود دارد:
نظر یه اول : وقتی که شما از دور به چیزی نگاه می کنید سطح آن صاف و صیقلی به نظر میرسد ، اما وقتی از نزدیک به همان جسم نگاه می کنید متوجه برجستگی ها و فرو رفتگی هایی در سطح آن می شوید .

به همین ترتیب وقتی حتی به جسمی که ظاهرا صاف است با میکروسکوپ نگاه می کنیم متوجه زبری و خشن بودن سطح آن می شویم .

حالا وقتی که دو جسم روی هم قرار می گیرند مولکول های سطح آنها به هم نیروی جاذبه وارد می کنند و دو جسم به هم چفت و بست می شوند .

انگار که آنها را به هم جوش زده باشی . . . .

( به این کلمه ای که گفتم توجه کنید : جوش!! چون در واقعیت جوشکاری که صورت نگرفته است به همین خاطر می گوییم جوش سردی در سطح تماس دوجسم ایجاد شده است )

بر طبق این نظریه نیروی جاذبه ای که بین همه مولکول های دو سطح با یکدیگر وجود دارد مانع از حرکت جسم بر روی دیگری میشود ، وشرط اینکه جسم حرکت کند غلبه بر تمام نیروی بین مولکول های سطح تماس دوجسم با یکدیگر که نیروی چسبندگی سطحی نام دارد می باشد .

نظریه دوم : برطبق این نظریه وقتی که دو جسم با یکدیگر مالش داده می شوند بین آنها بار الکتریکی مبادله میشود و دوجسم به یکدیگر نیروی الكتریکی وارد می کنند و همدیگر رامی ربایند .

اگر اصطکاک نبود چه میشد ؟

آیا میتوانستیم روی زمین راه برویم ؟

آیا می توانستیم چیزی روی کاغذ بنویسیم ؟

اگراصطکاک نباشد یا کم باشد ( مثلا راه رفتن با پای برهنه روی یخ را در نظر بگیرید ، مواظب باش نخوری زمین ، اگر اصطكاك نبود آیا میتوانستی حرکت کنید ؟ )

آقا پس میشه گفت اصطکاک چیز بدی نیست ؟

بله ، ولی از طرف دیگر اصطکاک مانع حرکت ما میشود ، وقتی می خواهید جسمی را روی زمین هل دهید نیروی اصطكاك مانع حرکت جسم می‌شود ، موتور خودرو را در نظر بگیرید ، قطعات داخل موتور به دلیل تماس باهم نیروی اصطکاک تولید میکنند برای کاهش دادن این نیرو قطعات را روغن کاری می کنند تا فاصله بین مولکول ها را افزایش داده وا ز آن طریق اصطکاک را کاهش دهند .

برای کاهش دادن نیروی اصطکاک میتوان سطوح تماس راکاهش داد برای مثال استفاده از چرخ و . . .

پس یک جسم در حالت کلی یا ساکن است یا درحال حرکت ، تا زمانیکه جسم ساکن باشد نیروی اصطکاک از نوع ایستایی است ، واگر جسم درحال حرکت باشد اصطکاک از نوع جنبشی است .

توضیحات از فرزاد رحیمی

انیمیشن از محمد قاسمی

e-max.it: your social media marketing partner

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

Phonenumber
logo-samandehi