هل يتغير معامل الاحتكاك الشروعي عند استخدام السطح المائلة، وعلى ماذا يعتمد؟

1 إجابات
profile/لينا-نواف-سماره
لينا نواف سماره
مهندسة في وزارة الإدارة المحلية (٢٠١٨-٢٠١٩)
.
١٣ مارس ٢٠٢١
قبل ٤ سنوات
وضع "الاحتكاك على منحدر". 

فإنه مع الميل، لا تكون قوة الجاذبية متعامدة على السطح. وكلما زادت زاوية الميل، تقل القوة العمودية، مما يقلل بالتالي من قوة الاحتكاك. 

وبأي حال من الأحوال فإنَّ الإحتكاك ليس قوة بسيطة أو أساسية. 
وهناك آليات مختلفة وراء قوة الإحتكاك والتي تنمو أو تضعف اعتمادًا على العديد من العوامل (القوة الطبيعية، والسرعة، والتشحيم، والمواد، ودرجة الحرارة، والمساحة، وما إلى ذلك)، وحتى في هذه الحالة لا يتم فهمها جميعًا. 

معامل الإحتكاك على المقياس الكبير أعلى من معامل الاحتكاك على المقياس المجهري لضغوط التلامس المماثلة. عند القياس لمنطقة التلامس الظاهرة الصغيرة والأحمال الصغيرة جدًا المستخدمة في القياسات الدقيقة، تكون صلابة المسافة البادئة ومعامل المرونة على المقياس المجهري أعلى من تلك الموجودة على النطاق الكبير. هذا يقلل من درجة التآكل على المستوى المجهري. 

بالإضافة إلى ذلك، فإن مناطق التلامس الظاهرة الصغيرة في القياسات الدقيقة تقلل من عدد الجسيمات المحتبسة في الواجهة، وبالتالي تقلل من مساهمة الحرث في قوة الاحتكاك. بناءً على هذه الدراسة، استنتج أن القيم المقاسة لمعامل الاحتكاك على مقياس مجهري هي دالة قوية للحمل الطبيعي ومنطقة التلامس الظاهرة. 

وبنظرة أكثر تفصيلاً عن الإحتكاك، إذا تم وضع شيئًا أو كتلة معيّنة على مستوى متحرك. وتمكّنا بعدها من زيادة زاوية الميل حتى تبدأ هذه الكتلة في الإنزلاق. في اللحظة التي يبدأ فيها الانزلاق، يمكننا حساب كل من القوة الطبيعية (دفع المستوى تجاه الجسم) وقوة الاحتكاك (أقصى قوة احتكاك ثابت). 

فقط في اللحظة التي يبدأ فيها هذا الجسم في الانزلاق، لا يزال يتعين على كل هذه القوى أن تضيف ما يصل إلى المتجه الصفري (الكائن في حالة توازن). هذا يعني أن مكون قوة الجاذبية العمودية على المستوى يجب أن يكون مساويًا لمقدار القوة العمودية وأن المكون الموازي للمستوى يجب أن يكون مساويًا لقوة الاحتكاك. 

  • Ff = mg sinө 
  • N = mg cosө
 
بالكتلة وزاوية الانزلاق فقط، يمكننا الحصول على قوة الإحتكاك والقوة العمودية. 

 

المراجع: