كيف تجد القوة الطبيعية مع معامل الاحتكاك: عدة مناهج وأمثلة للمشكلة


القوة المضادة التي تعمل على الجسم تسمى الاحتكاك. دعونا نفهم كيفية إيجاد القوة العادية مع معامل الاحتكاك.  

لمعرفة كيفية إيجاد القوة العادية مع معامل الاحتكاك ، نستخدم صيغة الاحتكاك. الاحتكاك من نوعين ، الاحتكاك الساكن والاحتكاك الحركي ، وبالتالي لدينا معامل الاحتكاك الساكن والاحتكاك الحركي. دعونا نلقي نظرة على عدة طرق حول كيفية إيجاد القوة العادية مع معامل الاحتكاك. 

نحن ندرك جيدًا الكتلة الطبيعية ؛ يعمل بشكل عمودي على جسم في الاتجاه التصاعدي. إنها القوة الطبيعية التي تمنع الأشياء من السقوط أو المرور عبر جسم آخر. 

على سبيل المثال ، يتم الاحتفاظ بالزجاج على الرف. نحن تعرف أن الجاذبية يسحب كل الأشياء إلى أسفل. لذا فإن قوة الجاذبية ستؤثر على الزجاج أيضًا ، ويجب أن تسقط. ولكن هذا لا يحدث. ومن المقرر أن قوى طبيعية الذي يعمل على الزجاج في اتجاه تصاعدي ويوازن سحب الجاذبية. 

قوة الاحتكاك هي قوة معارضة. ويقال أيضا أن يكون شر لا بد منه. بالنسبة للكائن الذي لا يتحرك ، يكون الاحتكاك هو احتكاك ثابت. وبالمثل ، عندما يكون الجسم في حالة حركة ، فإن الاحتكاك الذي يبدأ العمل يكون حركيًا. 

عندما نرمي كرة ، فإنها تتدحرج على الأرض لبعض الوقت ، وتتباطأ سرعتها تدريجياً وتتوقف. إنه بسبب قوة الاحتكاك. الاحتكاك هو القوة المعارضة التي تعمل على كائن لتقييد حركته. يمكننا المشي والكتابة بسبب الاحتكاك. لها أهمية يومية كبيرة في احتكاكنا. 

معامل الاحتكاك هو نسبة قوة الاحتكاك والقوة العمودية. إذا كان الاحتكاك ثابتًا ، فلدينا معامل للاحتكاك الساكن ولأجل احتكاك حركي، لدينا معامل الاحتكاك الحركي.  

الصيغة العامة لقوة الاحتكاك هي f = μN

هنا.

f = قوة الاحتكاك

μ = معامل الاحتكاك 

N = القوة العادية. 

من هذه الصيغة نحسب القوة العمودية بمعامل الاحتكاك. 

N = f / μ

الآن ، إذا تم الاحتفاظ بشيء ما على السطح وحتى بعد تطبيق القوة ، فإنه لا يتحرك. ثم الاحتكاك هو احتكاك ثابت. في هذه الحالة ، ستكون الصيغة: 

fs= μsN

ن = وs/ μs

بالنسبة لجسم متحرك ، تكون قوة الاحتكاك حركية ؛ لذلك ، لإيجاد القوة العمودية ، تصبح الصيغة:

fk= μkN

ن = وk/ μk

كيفية إيجاد القوة العادية مع معامل الاحتكاك

مشاكل في كيفية إيجاد القوة الطبيعية مع معامل الاحتكاك

المشكلة 1) دفع جذع خشبي وزنه 2 كجم من الوضع الثابت ، وتؤثر عليه 9.8 N من قوة الاحتكاك بمعامل احتكاك 0.5. احسب القوة العمودية. 

حل:  بالنسبة للمشكلة المعطاة ، تم تقديم ما يلي:

م = 2 كجم

μ = 0.5

و = 9.8

ثم باستخدام الصيغة N = f / μ واستبدال القيم التي نحصل عليها:

N = f / μ

العدد = 9.8 / 0.5

N = 19.6 نيوتن

المشكلة 2) يتم دفع صندوق موضوعة على منضدة أفقية بسلاسة بقوة احتكاك مقدارها 7.85 نيوتن ومعامل احتكاك يساوي 0.4. احسب القوة العمودية.  

حل: نعطي:

μk = 0.4

fk= 7.85 نيوتن 

ثم تكون القوة الطبيعية:

ن = وk/ μk

العدد = 7.85 / 0.4

N = 19.625 نيوتن

إذن ، كان هذا كل شيء عن كيفية إيجاد القوة العادية مع معامل الاحتكاك. في حالة وجود المزيد من الأسئلة ، اقرأ الأسئلة الشائعة المذكورة أدناه.

أسئلة يتكرّر طرحها

ما هو الاحتكاك كقوة؟ 

قوة الاحتكاك هي نوع من القوة التي تحاول تقليل تأثير القوى الأخرى المؤثرة على الجسم.

في لغة بسيطة ، يتعارض الاحتكاك مع الحركة التي تسببها القوة المؤثرة. فمثلا، عندما نحاول دفع أريكة ، قد لا تتحرك لأن قوة الاحتكاك المؤثرة عليها ستكون أكبر من القوة التي نطبقها. مثال آخر هو عندما نضغط على الفرامل ، فإن الاحتكاك يوقف السيارة. 

اشرح معامل الاحتكاك. 

 يعطينا معامل الاحتكاك مقدار قوة الاحتكاك المؤثرة بين الأسطح. 

تشير قيمة الاحتكاك أيضًا إلى مقدار القوة المطلوبة للتغلب على الاحتكاك وتحريك الجسم. تشير القيمة الأقل لمعامل الاحتكاك إلى تأثير احتكاك أقل على الجسم. 

كيف يرتبط الاحتكاك بالقوة العادية؟ 

بالنسبة لجسم يظل على طاولة أو يتحرك على سطح أفقي ، فمن المؤكد أن الاحتكاك والقوة العادية تؤثر عليه.

يرتبط الاحتكاك والقوة العادية بالصيغة f∝N. عندما نزيل علامة التناسب ، نحصل على الصيغة f = μN ، والتي تتعلق بقوة الاحتكاك والقوة العادية ؛ مع زيادة الاحتكاك تزداد القوة الطبيعية والعكس صحيح. 

ماذا يحدث لقوة الاحتكاك عندما تزداد قوة عادية؟

يختلف مقدار قوة الاحتكاك باختلاف القوة العمودية.  

في حالة معينة ، يظل معامل الاحتكاك ثابتًا طوال الوقت. وهكذا نتعرف على أن الاحتكاك يتغير بالقوة العادية. لذلك عندما تزداد القوة العادية ، يلزم قدر أكبر من الاحتكاك لمقاومة الحركة. 

كيف تجد القوة العادية مع معامل الاحتكاك؟ 

يمكننا إيجاد القوة العمودية بمعامل الاحتكاك باستخدام الصيغة القياسية للاحتكاك. 

يختلف الاحتكاك باختلاف القوة الطبيعية المؤثرة على الجسم. يعطينا صيغة الاحتكاك f = μN. من هذه الصيغة ، يمكننا إيجاد القوة العمودية باستخدام معامل الاحتكاك N = f / μ

لماذا يعتمد الاحتكاك على القوة العادية وليس على وزن الجسم؟ 

الاحتكاك لا يختلف مع وزن الجسم ولكن مع القوة العادية. 

هذا لأن القوة الطبيعية هي التي تضغط على الجسم على السطح ، لذلك كلما زادت القوة الطبيعية ، كلما تطلب الأمر مزيدًا من الاحتكاك. في الوقت نفسه ، يحاول الوزن سحب الجسم إلى أسفل. 

هل معامل الاحتكاك له وحدة؟ 

معامل الاحتكاك لا يحمل أي وحدة. أولاً ، إنه ثابت ، وثانيًا ، إذا رأينا الصيغة و = μN ومن هنا نحصل μ = f / N وهي نسبة قوتين ، وبالتالي ، يتم إلغاء الوحدات. 

ربيعة خالد

مرحباً ، أنا ربيعة خالد ، أتابع حاليًا درجة الماجستير في الرياضيات. كتابة المقالات هي شغفي وأنا أكتب بشكل احترافي منذ أكثر من عام حتى الآن. كوني طالب علوم ، لدي موهبة في القراءة والكتابة عن العلوم وكل ما يتعلق بها. إذا أعجبك ما أكتبه ، يمكنك التواصل معي على LinkedIn: https://www.linkedin.com/mwlite/in/rabiya-khalid-bba02921a في وقت فراغي ، أطلِق جانبي الإبداعي على لوحة الرسم. يمكنك التحقق من لوحاتي على: https://www.instagram.com/chronicles_studio/

آخر المقالات