ما هو السطح غير الاحتكاك: أمثلة ، تحليل مفصل


يُطلق على السطح التخيلي الذي يكون فيه الاحتكاك صفرًا تقريبًا أو لا يكاد يذكر سطحًا عديم الاحتكاك. هنا ، سنستكشف بعمق ما هو السطح عديم الاحتكاك.

السطح عديم الاحتكاك هو مفهوم مبتكر للسطح يعتمد على الخيال والأفكار الإبداعية للعلماء حيث يكون الاحتكاك المفترض للسطح صفراً. هذا سطح وهمي تم إنشاؤه بشكل مصطنع ، والذي يتضمن خصائصه إلى حد ما.

ماذا يعني السطح الخالي من الاحتكاك?

يُطلق على السطح الذي يكون احتكاكه صفريًا تقريبًا أو ليس به احتكاك يؤدي إلى حركة حرة للأشياء سطح احتكاك.

يشير السطح الخالي من الاحتكاك إلى هذا النوع من السطح حيث تكون القوة المؤثرة على أي جسم والتي تجعل من الصعب على الجسم الانزلاق صفرية تقريبًا أو لا تذكر ، أي لا توجد مقاومة بين السطح أو المادة مما يسمح للكائن بالانزلاق والتحرك بحرية دون أي احتكاك .

هل توجد أسطح عديمة الاحتكاك?

الأسطح الخالية من الاحتكاك ليس لها وجود من تلقاء نفسها في العالم الحقيقي. إنها فقط آراء وأفكار للعديد من العلماء المختلفين حول سطح خالٍ من الاحتكاك.

في العالم العملي ، لا يوجد سطح عديم الاحتكاك ، حتى لو تم إنشاؤه بشكل مصطنع ، فإن السطح الأملس سيكون له بعض الخشونة في بعض المواقع ، مما يتسبب في استقرار الأجزاء المدببة من ألواح أحد الأسطح في قلب سطح آخر. هذا يتسبب في معارضة القوى التي تبقي الجسم في حالة حركة لتغييره في النهاية إلى حالة من السكون.

قراءة المزيد عن: ما هي اللزوجة العالية: حقائق حاسمة

ومع ذلك ، قدم جاليليو معادلة تتنبأ بحركة جسم ما عندما يكون متحركًا لأسفل المستوى المائل. لكنها لا تصور ولا تفكر بشكل كامل في الاحتكاك الناتج عن التنبؤ غير الدقيق بالنتائج.

على الرغم من أن مفهوم السطح الاحتكاكي لا يمكن تنفيذه أو تصميمه بالكامل ، إلا أن بعض المواد لها قيم كبيرة موجودة للسطح غير الاحتكاكي في تصميماتها المصنعة. هذه هي المواد التي تتبع إلى حد ما غاليليوتوقع وجود سطح خالٍ تمامًا من الاحتكاك ، على سبيل المثال ، المحركات والطرق وأسرّة الشاحنات المنخفضة والمحركات وما إلى ذلك.

لقد حاول العلماء كثيرًا صنع سطح خالٍ من الاحتكاك ، لكن نظرًا لأنه لا يمكن صنع سطح خالٍ تمامًا من الاحتكاك ، فقد عانوا من الفشل. لكن في هذا الفشل ، اكتشفوا أن الجليد الرطب هو أكثر الأسطح نعومة الموجودة على الأرض واكتشفوها حتى الآن. لذلك ، تم إنشاء حقل هوكي الجليد من قبل العلماء مع الحفاظ على الرؤية لجعله أكثر الأسطح عديمة الاحتكاك.

كيفية صنع سطح غير احتكاك?

ليس من الممكن عمل سطح عديم الاحتكاك عمليًا في العالم الحقيقي. حاول العديد من العلماء القيام بذلك ، لكن تقنيتنا لا تزال غير متقدمة جدًا لصنع سطح خالٍ تمامًا من الاحتكاك.

يحدث الاحتكاك حتى من خلال أدنى صعود وهبوط في السطح. حتى لو كان السطح مسهوبًا بالكامل ، فلا يمكن اختزاله إلى الصفر أو حتى إلى حالة يمكن اعتبار وجودها فيها ضئيلًا. تؤدي هذه الظروف والعوامل إلى استنتاج مفاده أنه من غير الممكن عمليا صنع سطح عديم الاحتكاك.

ومع ذلك ، يمكننا أن نحاول الاقتراب خطوة على الأقل من صنع سطح خالٍ من الاحتكاك من خلال "التشحيم الفائق". التشحيم الفائق هو ظاهرة أو مجموعة من قواعد الحركة والتي عند تبنيها يمكن أن تقضي تقريبًا على الاحتكاك. في هذه الطريقة ، ينزلق سطحان بلوريان فوق بعضهما البعض في ظل ظروف معينة لجعل الجزء الخارجي من السطح البلوري يعمل ، إلى حد ما ، كسطح عديم الاحتكاك.

هناك طريقة أخرى لجعل السطح قريبًا من سطح عديم الاحتكاك وهي صنع a محمل مغناطيسي باستخدام المعلقات المغناطيسية التي ترفع الأجسام بمساعدة القوى المغناطيسية.

قراءة المزيد عن: اللزوجة العالية مقابل. لزوجة منخفضة: مقارنة شاملة

كيف تتوقف على سطح عديم الاحتكاك?

من الناحية العملية ، لا يمكن التوقف على سطح خالٍ من الاحتكاك ما لم تؤثر عليك قوة معارضة ، مما سيقلل سرعتك ببطء ويؤدي في النهاية إلى الراحة أو الحالة الساكنة.

في الأسطح الخالية من الاحتكاك ، إذا كان الجسم أو الجسم في حالة حركة ، فمن الأفضل استخدام قوة خارجية معاكسة لاتجاه حركة الجسم أو الجسم المتحرك لتقليل سرعة حركته على السطح غير الاحتكاك. ستلغي القوتان المتساوية والمعاكسة بعضهما البعض ، مما يؤدي في النهاية إلى توقف حركة الجسم.

سطح غير احتكاك
دفع جسم ما على سطح خالٍ من الاحتكاك

إذا كان الشخص محاصرًا على سطح خالٍ من الاحتكاك ويريد الابتعاد عنه ، فيمكنه البحث عن أي شيء أو عائق متصل بالسطح بحيث يؤدي الإمساك به إلى إبطاء حركة الشخص وتقود في النهاية له أن يتوقف عند هذا الحد.

يمكن للشخص أيضًا استخدام القوة على شيء معاكسة لحركته أو حركتها نحو الشخص. هنا ، عندما القوة الناتجة سيصل إلى الصفر ، سيتوقف الشخص في النهاية.

ماذا يحدث إذا دفعت شيئًا ما على سطح عديم الاحتكاك?

بالنظر إلى الموقف الخيالي كما هو الحال في عالمنا العملي ، فإن السطح الخالي من الاحتكاك غير ممكن ولكن إذا دفعت شيئًا ما على سطح عديم الاحتكاك ، فسيبدأ الجسم في التسارع.

لن تتوقف حركة الجسم المتحرك إلا إذا تم تطبيق قوة خارجية ، والتي تساوي القوة المطبقة من الجسم المتحرك على سطح الاحتكاك. عندما يتم تطبيق قوة خارجية على ذلك الجسم المتحرك على سطح الاحتكاك ، فإنها ستتوقف في النهاية وفقًا لقانون نيوتن الثالث للحركة.

في حالة السطح التخيلي الذي يُطلق عليه اسم السطح الخالي من الاحتكاك ، فلا يوجد أي تناقض قوى مثل الاحتكاك الساكن القوة ، قوى الجاذبية ، إلخ ، التي تؤثر على الجسم الذي يتم دفعه. هذا يجعل تدفق الجسم خاليًا من أن يعلق على السطح.

ماذا يحدث إذا كانت الأرضية خالية من الاحتكاك?

يساعد الاحتكاك أي جسم على الالتصاق بالسطح. إذا كانت الأرضية خالية من الاحتكاك ، فسوف ينزلق الجسم ولن يتمكن من البقاء عليها.

إذا كانت الأرضية خالية من الاحتكاك ، فلن نتمكن من المشي أو الوقوف على هذا السطح. علاوة على ذلك ، إذا احتفظنا بأي جسم على هذا السطح ، فسوف ينزلق ببساطة بعيدًا عن موضعه الأصلي وسيكون في حالة حركة حتى يتم تطبيق قوة خارجية معاكسة مكافئة لجعله يستريح.

نحن قادرون على الوقوف أو السير على أي سطح بسبب قوة تؤثر علينا تمنعنا من الانزلاق على السطح ، وهو ما يسمى بقوة الاحتكاك. إن خندق النعال والقدم الخاصة بنا محاصر في الانطباعات غير المفروشة أو المخالفات في السطح ، مما يجعلنا نقف على السطح.

هل يمكنك المشي على سطح خالٍ من الاحتكاك. لماذا ا؟ ولم لا؟

من المستحيل السير على سطح خالٍ من الاحتكاك ، كما هو الحال بالنسبة للسير على سطح ، هناك حاجة إلى قوة تسمى قوة الاحتكاك ، والتي تعارض حركتنا ، مما يجعلنا نقف أو نمشي على السطح.

عندما نقف على سطح ، فإن أقدامنا أو أحذيتنا بها أخاديد أو نتوءات ، والتي تنغلق في صعود وهبوط السطح غير المنتظم. هذا قفل الأخاديد في عدم انتظام السطح يجعلنا نقف أو نمشي بثبات على السطح. علاوة على ذلك ، لا يمكن العثور على هذا النوع من المخالفات في الأسطح الخالية من الاحتكاك.

هل الجليد سطح عديم الاحتكاك?

يمكن اعتبار الجليد سطحًا زلقًا. لا يمكن اعتباره سطحًا عديم الاحتكاك.

عندما يتزلج شخص ما على كتلة من الجليد ، فإن الاحتكاك بين الجليد والتزلج يولد حرارة تذيب الجليد. هنا ، بين الجليد والتزلج ، هناك احتكاك يعارض بشكل مباشر سقوط الجليد في فئة السطح عديم الاحتكاك.

آخر المقالات