Page 10 - كتاب المعلم فيزياء اول ثانوي

‫‪ 5-2‬اﻻﺣﺘﻜﺎك‬ ‫← ا أل‪‬ا‪‬‬ ‫‪ 5-2‬اﻻﺣﺘﻜﺎك ‪Friction‬‬
‫• تتعر‪‬‬
‫‪ .1‬اﻟﺘﺮﻛﻴﺰ‬ ‫• ‪‬ي‪‬ز‪‬‬ ‫ﻋﻨـﺪ ﺗﺤﺮﻳـﻚ ﻳﺪﻙ ﻓـﻮﻕ ﺳـﻄﺢ ﺍﻟﻤﻘﻌﺪ ﺗﺸـﻌﺮ ﺑﻘـﻮﺓ ﺗﻤﺎﻧـﻊ ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ‪ .‬ﻫـﺬﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺗﺴـﻤﻰ‬
‫‪       ‬‬ ‫ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ‪ .‬ﻭﺇﺫﺍ ﺩﻓﻌـﺖ ﻛﺘﺎ ﹰﺑﺎ ﻓﻮﻕ ﺳـﻄﺢ ﺍﻟﻄﺎﻭﻟﺔ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ ﻳﺴـﺘﻤﺮ ﻓـﻲ ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ ﻟﻔﺘﺮﺓ‬
‫ﻧﺸﺎط ﻣﺤ ّﻔﺰ‬ ‫ﻗﺼﻴﺮﺓ ﺛﻢ ﻳﺘﻮﻗﻒ‪ .‬ﺗﺴـﺒﺐ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺆﺛﺮ ﻓﻲ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ ﺗﺴـﺎﺭ ﹰﻋﺎ ﻓﻲ ﺍﺗﺠﺎﻩ ﻳﻌﺎﻛﺲ‬
‫‪‬‬ ‫ﺍﺗﺠـﺎﻩ ﺣﺮﻛﺘـﻪ‪ .‬ﻭﺭﻏﻢ ﺃﻧﻨـﺎ ـ ﺣﺘﻰ ﺍﻵﻥ ـ ﻧﻬﻤﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻓﻲ ﺣﻞ ﺍﻟﻤﺴـﺎﺋﻞ‪ ،‬ﺇﻻ ﺃﻥ ﻫﺬﺍ ﻻ‬
‫ال‪‬ت‪‬كا‪ ‬ال�ض‪ ‬ﺍﺩﻓﻊ ﺟﺴـﻤﲔ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﺣﺘﻜﺎﻙ‬ ‫← ا‪‬فردات‬ ‫ﻳﻌﻨـﻲ ﻋـﺪﻡ ﻭﺟﻮﺩﻩ؛ ﻓﺎﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻣﻮﺟـﻮﺩ ﻣﻦ ﺣﻮﻟﻨﺎ‪ .‬ﻭﻧﺤﻦ ﻧﺤﺘﺎﺝ ﺇﻟـﻰ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻛﺜﻴ ﹰﺮﺍ ‪:‬‬
‫ﻋﻨﺪ ﺑﺪﺀ ﺣﺮﻛﺔ ﺍﻟﺴـﻴﺎﺭﺓ ﺃﻭ ﺍﻟﺪﺭﺍﺟﺔ ﺍﻟﻬﻮﺍﺋﻴﺔ‪ ،‬ﻭﻋﻨﺪ ﻭﻗﻮﻓﻨﺎ ‪ ..‬ﻓﺈﺫﺍ ﻣﺸﻴﺖ ﻳﻮ ﹰﻣﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﻠﻴﺪ‬
‫ﺃﺣﺪﳘـﺎ ﻗﻠﻴـﻞ ﻣﺜﻞ ﺍﻟﺜﻠـﺞ‪ ،‬ﻭﺍﻵﺧـﺮ ﻣﻘـﺪﺍﺭ ﺍﺣﺘﻜﺎﻛﻪ‬ ‫• ‪‬‬
‫ﻛﺒـﲑ ﻣﺜـﻞ ﻛﺘﺎﺏ ﻋﲆ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﻧﻔﺴـﻪ ﻛﺴـﻄﺢ ﺍﻟﻄﺎﻭﻟﺔ‬ ‫• ‪‬‬ ‫ﺃﻭ ﻋﻠﻰ ﺃﺭﺽ ﺯﻟﻘﺔ‪ ،‬ﻓﺴﺘﺪﺭﻙ ﺣﻴﻨﻬﺎ ﺃﻫﻤﻴﺔ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‪.‬‬
‫ﻣﺜـ ﹰﻼ‪ .‬ﺍﻃﻠـﺐ ﺇﱃ ﺍﻟﻄـﻼﺏ ﻭﺻـﻒ ﺍﻻﺧﺘـﻼﻑ ﰲ‬ ‫• ‪‬‬
‫ﺳﻠﻮﻙ ﺍﳉﺴـﻤﲔ ﻭﺑﻴﺎﻥ ﺳـﺒﺒﻪ‪ .‬ﺇﺫﺍ ﺃﺟﺎﺏ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﺑﺄ ﱠﻥ‬ ‫اﻻﺣﺘﻜﺎكاﻟﺴﻜﻮﻧﻲواﻻﺣﺘﻜﺎكاﻟﺤﺮﻛﻲ ‪Static and Kinetic Friction‬‬
‫ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻫﻮ ﺍﻟﺴـﺒﺐ ﺍﻃﻠﺐ ﺇﻟﻴﻬـﻢ ﺗﻮﺿﻴﺢ ﺍﳌﻘﺼﻮﺩ‬ ‫‪‬‬
‫ﺑﺎﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‪ ،‬ﺣﻴﺚ ﹸﻳﻤﻜﻨﻚ ﻣﺴـﺎﻋﺪﲥﻢ ﻭﺇﺭﺷﺎﺩﻫﻢ ﺇﱃ‬ ‫• ‪‬‬ ‫ﻫﻨـﺎﻙ ﻧﻮﻋـﺎﻥ ﻣﻦ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻳﻤﺎﻧﻌﺎﻥ ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ ﺩﺍﺋ ﹰﻤﺎ‪ .‬ﻓﻌﻨﺪ ﺩﻓﻊ ﺍﻟﻜﺘﺎﺏ ﻓﻮﻕ ﺳـﻄﺢ ﺍﻟﻤﻘﻌﺪ‬
‫ﻓﺈﻧـﻪ ﻳﺘﺄﺛـﺮ ﺑﻨﻮﻉ ﻣـﻦ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟـﺬﻱ ﻳﺆﺛﺮ ﻓﻲ ﺍﻷﺟﺴـﺎﻡ ﺍﻟﻤﺘﺤﺮﻛـﺔ‪ .‬ﻭ ﹸﺗﻌﺮﻑ ﻫـﺬﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ‬
‫ﺍﻟﺘﻌﺮﻳﻒ ﺍﻟﻌﻠﻤﻲ ﻟﻼﺣﺘﻜﺎﻙ‪ 2 .‬ب‪‬ضر‪  ‬مكا‪‬‬ ‫‪‬‬ ‫ﺑﺎﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﺗﺆﺛﺮ ﻓﻲ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﺤﺮﻙ ﻣﻼﻣ ﹰﺴـﺎ ﺳـﻄ ﹰﺤﺎ ﺁﺧﺮ‪ .‬ﻭﻟﻔﻬﻢ‬
‫ﺍﻟﻨـﻮﻉ ﺍﻵﺧﺮ ﻣﻦ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺗﺨﻴﻞ ﺃﻧﻚ ﺗﺤﺎﻭﻝ ﺩﻓﻊ ﺃﺭﻳﻜﺔ ﻋﻠﻰ ﺃﺭﺿﻴﺔ ﺍﻟﻐﺮﻓﺔ‪ ،‬ﻓﻔﻲ ﺍﻟﺒﺪﺍﻳﺔ‬
‫اﻟﺮﺑﻂ ﺑﺎﻟﻤﻌﺮﻓﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ‬ ‫ال‪‬ض‪‬ك‪‬ل ‪ 5-8‬‬ ‫ﺳﺘﺪﻓﻌﻬﺎ ﻭﻟﻜﻨﻬﺎ ﻟﻦ ﺗﺘﺤﺮﻙ‪ .‬ﻭﺑﻤﺎ ﺃﻧﻬﺎ ﻻ ﺗﺘﺤﺮﻙ ﻓﻬﺬﺍ ﻳﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻗﻮﺓ ﺃﻓﻘﻴﺔ ﺃﺧﺮ￯ ﺗﺆﺛﺮ‬
‫‪  ‬‬ ‫ﻓﻲ ﺍﻷﺭﻳﻜﺔ‪ ،‬ﻭﻫﺬﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﻻﺑﺪ ﺃﻧﻬﺎ ﺗﻌﺎﻛﺲ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺆﺛﺮ ﺃﻧﺖ ﺑﻬﺎ‪ ،‬ﻭﺗﺴﺎﻭﻳﻬﺎ ﻣﻘﺪﺍ ﹰﺭﺍ ﻃﺒ ﹰﻘﺎ‬
‫ا‪‬اومة ﹸﺳـ ﹼﻤﻲ ﻣﻔﻬﻮﻡ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﰲ ﺍﻟﻔﺼﻮﻝ ﺍﻟﺴﺎﺑﻘﺔ‬ ‫ﻟﻘﺎﻧـﻮﻥ ﻧﻴﻮﺗﻦ ﺍﻟﺜﺎﻧـﻲ‪ .‬ﻭﺗﻌﺮﻑ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺑﺎﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﻧﻲ‪ ،‬ﻭﻫﻲ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻦ ﻗﻮﺓ ﺗﺆﺛﺮ‬
‫‪ ‬‬ ‫ﻓﻲ ﺳـﻄﺢ ﺑﻮﺳـﺎﻃﺔ ﺳـﻄﺢ ﺁﺧﺮ ﻋﻨﺪﻣـﺎ ﻻ ﺗﻜﻮﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺣﺮﻛـﺔ ﺑﻴﻨﻬﻤﺎ‪ .‬ﻭﺭﺑﻤـﺎ ﺗﺰﻳﺪ ﻣﻦ ﻗﻮﺓ‬
‫ﺑﺎﳌﻘﺎﻭﻣﺔ‪ ،‬ﻭ ﹼﺿﺢ ﻟﻠﻄﻼﺏ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﺮﺑﻂ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﹸﺗﻌ ﱢﺮﻑ ﳍﻢ‬ ‫ﺩﻓﻌـﻚ ﻛﻤﺎ ﻓـﻲ ﺍﻟﺸـﻜﻠﻴﻦ ‪ 5-8a‬ﻭ ‪ .5-8b‬ﻓﺈﺫﺍ ﻟﻢ ﺗﺘﺤـﺮﻙ ﺍﻷﺭﻳﻜﺔ ﺃﻳ ﹰﻀﺎ ﻓﻬـﺬﺍ ﻳﻌﻨﻲ ﺃﻥ‬
‫ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ‪ ،‬ﺁﺧﺬﺍ ﺑﻌـﲔ ﺑﺎﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﻣﻌﺮﻓﺘﻬـﻢ ﺑﺘﺄﺛﲑﺍﺕ‬ ‫ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺃﺻﺒﺤﺖ ﺃﻛﺒﺮ ﻣﻦ ﺫﻱ ﻗﺒﻞ؛ ﻭﺫﻟﻚ ﻷﻥ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﻧﻲ ﺗﺴـﺘﺠﻴﺐ‬
‫ﻟﻘﻮ￯ ﺃﺧﺮ￯‪ .‬ﻭﺃﺧﻴ ﹰﺮﺍ‪ ،‬ﺇﺫﺍ ﺩﻓﻌﺖ ﺍﻷﺭﻳﻜﺔ ﺑﻘﻮﺓ ﻛﺎﻓﻴﺔ‪ ،‬ﻛﻤﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪ 5-8c‬ﻓﺈﻧﻬﺎ ﺗﺒﺪﺃ ﻓﻲ‬
‫ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻣﻦ ﺧﻼﻝ ﺣﻴﺎﲥﻢ ﺍﻟﻴﻮﻣﻴﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ‪ .‬ﻣﻦ ﺍﻟﻮﺍﺿﺢ ﺇ ﹰﺫﺍ ﺃﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻗﻴﻤﺔ ﻗﺼﻮ￯ ﻟﻘﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﻧﻲ‪ ،‬ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺼﺒﺢ‬
‫ﻗﻮﺗـﻚ ﺃﻛﺒﺮ ﻣـﻦ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻘﺼﻮ￯ ﻟﻼﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﻧﻲ ﺗﺒـﺪﺃ ﺍﻷﺭﻳﻜﺔ ﻋﻨﺪﺋـ ﹴﺬ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ‪،‬‬
‫‪ .2‬اﻟﺘﺪرﻳﺲ‬
‫ﻭﻳﺒﺪﺃ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺘﺄﺛﻴﺮ ﺑﺪ ﹰﻻ ﻣﻦ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴﻜﻮﻧﻲ‪.‬‬
‫‪ ‬اﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﺸﻜﻞ ‪5 - 8‬‬
‫ﺍﺭﺳـﻢ ﺍﻷﺷﻜﺎﻝ ‪ 5-8c ، 5-8b‬ﻭﻣ ﹼﺘﺠﻬﺎﺕ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﻋﲆ‬ ‫‪ab‬‬ ‫‪c‬‬
‫ﺍﻟﺴـ ﹼﺒﻮﺭﺓ‪ ،‬ﻣﺒﻴﻨﹰـﺎ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﳌﺆﺛﺮﺓ ﻭﻗـﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﰲ ﻛﻞ‬
‫ﺣﺎﻟـﺔ‪ .‬ﻭ ﹼﺿﺢ ﻟﻠﻄﻼﺏ ﺃ ﹼﻥ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﲏ ﰲ‬ ‫‪15‬‬
‫ﺍﻟﺸـﻜﻞ ‪ 5-8b‬ﺗﺘﺴـﺎﻭ￯ ﻣـﻊ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﳌﺆﺛـﺮﺓ ﳌﻨﻊ ﺣﺮﻛﺔ‬
‫ﺍﳉﺴـﻢ‪ ،‬ﻭﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺰﻳﺪ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﳌﺆﺛﺮﺓ ﻭﺗﺼﺒـﺢ ﺃﻛﱪ ﻣﻦ‬
‫ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻳﺘﺤ ﹼﺮﻙ ﺍﳉﺴﻢ‪ ،‬ﻛﲈ ﰲ ﺍﻟﺸﻜﻞ ‪.5-8c‬‬

‫‪15‬‬