كيف تجد التسارع مع الاحتكاك: مناهج وحقائق شاملة


كيف تجد التسارع مع الاحتكاك هو السؤال الأكثر شيوعًا في الآونة الأخيرة. يجب أن نعلم أنه حيثما يوجد احتكاك ، سيكون هناك دائمًا تسارع.

في الوقت الحالي ، نحتاج إلى فهم معنى الاحتكاك وكيف يؤثر على التسارع ، وأخيرًا ، كيفية إيجاد التسارع مع الاحتكاك.

هناك أنواع مختلفة من القوة التي تؤثر على جسم متحرك. لكن القوة الوحيدة الموجودة بين الجسم والسطح تسمى قوة الاحتكاك.

هناك احتكاك في كل عمل نتخذه. هناك حقيقة أخرى مفادها أن الاحتكاك هو السبب الوحيد لتنقل أي كائن يمشي على الأرض.

لا يوجد الاحتكاك فقط بين وسائل الراحة المادية ولكن أيضًا في الهواء أيضًا. مثل الاحتكاك موجود في سحب الهواء أيضًا. يعتمد الاحتكاك الذي نتحدث عنه بشكل أساسي على نوع المادة أيضًا. عندما تكون المادة خشنة ، يوجد المزيد من الاحتكاك.

يحدث الاحتكاك الفوري عندما يتحرك أي جسمين ضد بعضهما البعض. ال احتكاك سوف يكون معارضا للحركة وضدها أيضا. عند بدء الحركة ، عندما يكون الجسم في حالة حركة ، وعندما تتغير السرعة ، يحدث مفهوم التسارع.

نعلم أنه عندما يتم تغيير السرعة على الفور ، يلعب التسارع دورًا. لذلك عند حدوث التسارع ، يتم أخذ الاحتكاك بين الأشياء المعنية في الاعتبار. بشكل أساسي ، يُنظر إلى الكائن أو الجسم جنبًا إلى جنب مع السطح الذي يتحرك فيه.

هل يمكن أن يكون هناك تسارع مع الاحتكاك

نعم ، يمكن أن يكون هناك تسارع مع الاحتكاك. في معظم الحالات ، يتسبب التسارع في حدوث احتكاك ، وتظهر كيفية إيجاد التسارع مع الاحتكاك بشكل أساسي.

عندما تتوقف القوة المؤثرة على الجسم أو الجسم ، فلن يكون هناك تسارع. هناك عدة عوامل مسؤولة عن التسارع على جسم ما ؛ وبالمثل ، فإن الاحتكاك هو أحد تلك العوامل.

الاحتكاك هو أحد أسباب تحرك المركبات بشكل أسرع على مسار وعر. نظرًا لوجود احتكاك بين عجلات المركبات والطرق ، تكون الحركة أسرع.

وجود الاحتكاك هو السبب الوحيد الذي يجعلنا نستطيع المشي والركض والقيام بكل نشاط بدني له اتصال بالسطح الذي وضعنا عليه.

يوفر تسمى الحركة النسبية بين الأشياء أيضًا الاحتكاك. لذلك عندما يتم تسريع الجسم بشكل عام ، سيكون الاحتكاك موجودًا بشكل افتراضي. هناك عدة قوى تعمل على الجسم مما يساهم في تسارعه.

أحد العوامل الرئيسية هو الاحتكاك ، وحركة القوى الصغيرة المؤثرة ، وقوة الاحتكاك موجودة بين الجسم والسطح.

هناك دائمًا عامل يتناسب مع الجسم المتحرك وهو التسارع. تؤثر عدة قوى مختلفة على الجسم ، مثل قوة الجاذبية ، والقوة العادية ، وقوة الشد ، وقوة الاحتكاك. هذا الشيء الأساسي الفعلي يخضع لقانون نيوتن الثاني.

كل هذه تسمى قوى الشبكة وستختلف بناءً على نوع الجسم المتحرك. يعتبر الاحتكاك الذي يعمل على أي كائن أو جسم في هذه الحالة.

الاحتكاك ضروري لتسريع أي جسم أو حتى القيام بحركة. لذا فإن هذا الاحتكاك يدفع الجسم إلى الحركة. وكيفية إيجاد التسارع مع الاحتكاك هو ما سنراه هنا.

كيفية إيجاد التسارع على مستوى مائل مع الاحتكاك

يجب أن نكون على دراية بصيغة صيغة العجلة التي يمكننا بسهولة اشتقاق صيغة العجلة المرتبطة بالاحتكاك. الصيغة أ = F / م. يأتي هذا من قانون نيوتن الثاني. كما نعلم أن الاحتكاك مشمول هنا ، نحتاج إلى اشتقاق الصيغة وفقًا للموقف ، أ = (F - Ff) / م.

سيؤدي الاحتكاك هنا إلى تسريع الجسم أكثر. عندما يكون السطح أكثر خشونة ، يكون الاحتكاك بنفس الطريقة أكثر .. وكلما زاد عدم الاحتكاك ، سيكون الاحتكاك أكثر. ومن ثم ، فإننا نأخذها على أنها فكرة سالبة مطروحًا منها الاحتكاك من القوة العمودية ثم نحسب تسارعها.

دعونا نفكر في موضوع موضوع على سطح ما ونترك عدد القوى يؤثر على الجسم ، على التوالي.

نحتاج الآن إلى حساب العجلة على الجسم عندما تعمل القوى الكلية عليها. نحن بحاجة إلى الانتباه إلى نوع المادة التي يتكون منها الجسم وكذلك نوع السطح.

كيف تجد التسارع مع الاحتكاك

دع الكائن يكون في وضع مائل. هنا ثلاث قوى تعمل ، واحد هو قوة الجاذبية، القوة العادية ، وآخرها هي قوة الاحتكاك. نظرًا لأن الكائن مائل ، فإنه يشكل زاوية مع السطح الذي يعمل به.

المحور السيني لقوة الجاذبية موازٍ للمستوى المائل الذي فوقه الجسم. المحور ص عمودي على المنحدر. بعد ذلك ، نحتاج إلى تفكيك قوة الجاذبية ، وفي هذا ، سيكون هناك مكونان.

سيكون أحد المحورين موازٍ للميل ، وسيكون المحور الآخر متعامدًا على المنحدر. المستوى المائل عند 24.5 درجة مع السطح. ثم يتم إيجاد المكون العمودي لقوة الجاذبية باستخدام القياس أعلاه مع مراعاة الوتر.

المحور الصادي لملف قوة الجاذبية ستكون نفس القوة الطبيعية. هنا يظهر الشرط حيث يتحرك الكائن في اتجاه المكون x وليس في اتجاه المكون y.

الآن ننظر في المحور x ونوجد العجلة مع الاحتكاك. نحن نعرف الصيغة ، a = (F - Ff) / m. باستخدام هذه الصيغة ، نجد أخيرًا العجلة مع الاحتكاك. سنحتاج أيضًا إلى معلومات حول كتلة الجسم.

مشكلة في كيفية إيجاد التسارع مع الاحتكاك

المشكلة:

ما العجلة البالغة ٨ كجم على مستوى مائل تساوي ٢٠ درجة؟ يبلغ الاحتكاك بين الجسم والسطح الذي توضع عليه 8 ؛ ويسمى أيضًا بمعامل الاحتكاك.

حل:

نحن نعرف صيغة التسارع بالقوة والكتلة، وهو = F / م. عندما يتم تضمين الاحتكاك ، ستتغير الصيغة.

لا نعرف بالضبط نوع القوى المؤثرة على الجسم المتحرك واتجاه التسارع. بشكل عام ، هناك قوتان أساسيتان تؤثران على الجسم ، القوة العادية وقوة الجاذبية. الآن أيضًا تعمل قوة إضافية على ذلك تسمى قوة الاحتكاك.

نظرًا لأن ثلاث قوى تعمل ، فقد تختلف الاتجاهات ، لذلك سيكون هناك مكونان لكل قوة لكل قوة. بالنظر إلى قوة الجاذبية ، يتم تقسيمها إلى قسمين هما المحور x والمحور y.

في هذه الحالة ، سننظر في اتجاه x فقط لأن هذا هو الاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم.

الآن عندما نقسم قوة الجاذبية إلى مكونين ، سيكون المكون x موازيًا للقوة العمودية ، وسيكون المكون y متعامدًا مع القوة العمودية. يشكل هذا بشكل أساسي مثلثًا سنشتق منه قيمة القوة على هذا النحو.

من الرسم البياني أعلاه نشتق صيغة معينة ، mg x = mg cosϴ ؛ mgy = mg sinϴ.

من هذا ، نشتق أخيرًا معادلة كيفية إيجاد التسارع مع الاحتكاك ،

أ = (mgsinϴ - μ mgcosϴ) / م

أ = gsineϴ - μ mgcosϴ

أ = 0.87 مللي ثانية-2

الأسئلة المتكررة

كيف يؤثر الاحتكاك على التسارع؟

بوجود الاحتكاك وحده ، يكون التسارع ممكنًا في أي جسم.

عندما يكون الاحتكاك موجودًا بين الجسم والسطح ، سيكون هناك تسارع افتراضيًا. عندما يكون السطح خشنًا ، يكون الاحتكاك أكبر ، وعندما يكون السطح خشنًا ، يكون الاحتكاك أقل.

ما هو الاحتكاك؟

الاحتكاك هو أصغر قوة موجودة بين الجسم والسطح الذي يتحرك فوقه.

تسمى الحركة المماثلة التي تعمل بين الجسم المتحرك والسطح بالاحتكاك. قوة الاحتكاك هي إحدى القوى الرئيسية المسؤولة عن حركة الجسم. سيكون هذا مشحمًا وسيساعد على أي جسم تحت الحركة. إذا لم يكن الاحتكاك موجودًا ، فلا سبيل لكائن ليتمكن من المشي أو الجري أو أي حركة جسدية أخرى.

كيرتانا سريكومار

مرحبًا ... أنا Keerthana Srikumar ، أتابع حاليًا درجة الدكتوراه. في الفيزياء ومجال تخصصي هو علم النانو. أكملت البكالوريوس والماجستير من كلية ستيلا ماريس وكلية لويولا على التوالي. لدي اهتمام كبير باستكشاف مهاراتي البحثية ولدي أيضًا القدرة على شرح موضوعات الفيزياء بطريقة أبسط. بصرف النظر عن الأكاديميين ، أحب قضاء وقتي في الموسيقى وقراءة الكتب. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/keerthana-s-91560920a/

آخر المقالات