بحث عن : التغيّرات الكيميائية والتغيّرات الفيزيائية

       جمهورية مصر العربية

        وزارة التربية و التعليم

    مديرية التربية والتعليم بالدقهلية

         إدارة دكرنس التعليمية

مدرسة خليل فهمي الابتدائية بميت طريف

بحث بعنوان :

التغيّرات الكيميائية والتغيّرات الفيزيائية

إعداد التلميذة : نــــــدى محمود طلبة محمد زغلي

إشراف المعلمة : ابتسام محمد إبراهيم عبد اللطيف

مديرة المدرسة الأستاذة : نجدة عبد الرازق عوض

                                       

العام الدراسي :

2012/2013م

                 بسم الله الرحمن الرحيم

الخلفية العلمية للموضوع :

من المهم جدا أن نعرف الفرق بين التغيرات الفيزيائية والتغيرات الكيميائية. فكلا النوعين من التغيرات يعتمد عليها دراسة التفاعلات الكيميائية وحالات المادة. كثيرا ما نتفق أن بعض التغيرات تكون واضحه, ولكن هناك بعض الأساسيات يجب أن نٌعتمدها.

التغيرات الفيزيائية عبارة عن تغيرات في الطاقة والحالات المادة. بينما التغيرات الكيميائية تكون على مستوى التغيرات التي تحدث لمكوناتها الأساسية ( ذرات ، جزيئات .. ). فعند الضغط على علبة معدنية واعوجاجها, أكون قد أحدثت عليها تغيرات فيزيائية . حيث أن شكلها تغيير بينما حالتها لم تتغير. كما وأننا عندما نصهر مكعب ثلج فإننا أيضا نحدث تغيرات فيزيائية ( بإضافة طاقة ) . مثل هذه الأمثلة هي تغيرات في حالة المواد. فأنت تسبب تغيّرات فيزيائية إذا ما أثّرت بقوى مثل الحركة أو الحرارة أو الضغط. 

أما التغييرات الكيميائية فإنها تحدث في مستوى أصغر. وقد تظهر بشكل واضح في التجارب عند تغير الألوان بالرغم من أن هذه التغيّرات قد حدثت لدقائق لا ترى. فمثلا عند ظهور صدأ الحديد الأحمر ( وهو عادة يلزمه فترة طويلة نسبيا للظهور) فهذا يعني أن ذرات الحديد الأصلية قد تغير تركيبها ( تأكسدت ). أما ذوبان مكعب السكر هو تغيّر فيزيائي لأن المادة ما زالت سكر . بينما لو حرقنا مكعب السكر يصبح التغير تغيّرا كيميائيا ، فالطاقة الحرارية ستعمل على كسر الروابط الكيميائية في السكر ولا يعد سكر. 

إن التغيرات الكيميائية قد تكون صغيرة جدا أو أنها قد تحدث على عدة مراحل ويكون نتيجتها نفس عدد الذرات ، إنما يصبح لها تركيب مختلف. فمثلا من السكريات الآحادية : الجلوكوز والجلاكتوز والفركتوز وجميعها تمتلك 6 ذرات كربون و12ذرة هيدروجين و6 ذرات أكسجين. فبالرغم من تشابهها في عدد ونوعية الذرات، إلا أن لها أشكال مختلفه تسمى المتصاوغات. ولكل منها لها التفاعلات الكيميائية المختلفة بسبب اختلافها في الصيغة البنائية. ( المصدر chem. 4 kid 

انواع التغيرات الكيميائية والفيزيائية –

هذا الموديل عبارة عن موديل تفاعلي يعطي أمثلة على تغيرات كيميائية و فيزيائية موضحة برسوم متحركة بسيط - تظهر عند الضغط على المثال – و مطلوب من المستخدم تحديد نوع التغير 

أمثلة على التغيرات الكيميائية : 

التغيرات الكيمائية غير مقتصر حدوثها في المختبر الكيميائي. وسنعرض هنا بعض الأمثلة هذه التغيرات الكيميائية مع معادلتها الكيميائية :
• عادة ما تفقد الملعقة الفضية بريقها وذلك لتفاعلها مع الكبريت الذي في الهواء ليكوّن كبريتيد الفضة ذات اللون الأسود 

2 Ag + S --> Ag2S

* عند تعرّض الحديد للهواء الجوي , فإنه يصدأ لتفاعله مع الأكسجين.
4 Fe + 3 O2---> 2 Fe2O3

• يحترق الميثان متحدا مع الأكسجين في الهواء لتكوين ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء

CH4 + 2 O2 --> CO2 + 2 H2O

• مضاد الحموضة ( هيدروكسيد الكاليسيوم ) دواء يعادل حموضة المعدة ( حمض الهيدروكلوريك)

Ca(OH)2 + 2 HCl--> CaCl2 + 2 H2O

• الجلوكوز ( سكر بسيط ) يتخمر إلى الإيثانول وثاني أكسيد الكربون. السكر الذي في العنب أو الحبوب يتخمر باستخدام الخميرة لصنع الكحول وثاني أكسيد الكربون. وثاني اكسيد الكربون هو الغاز الذي يتصاعد بكثرة في المسكرات
C6H12O6 (glucose)-- 2 C2H5OH (ethyl alcohol) + 2 CO2

 • الكحول مع الأكسجين يصبح خل مع جزيئات من الماء. هذا التفاعل أكثر تعقيدا من تخمّر الكحول بسبب التفاعلات الكيميائية الحيوية.
C2H5OH + O2 --> HC2H3O2 + H2O

وكقاعدة عامة، فالتفاعلات الكيمياحيوية تصبح أمثله ضعيفة لتوضيح التفاعلات الكيميائية الأساسية لأنها تفاعلات واقعية تحدث في أجسام الكائنات الحية وتحت سيطرة الأنزيمات .

أمثلة على التغيّرات الفيزيائية:

هنا بعض الأمثلة للتغيرات التي لا تعتبر كيميائية. ففي كل حالة يمكن للمواد الأصلية أن يعاد اصلاحها وتعديلها بالعمليات الفيزيائية .

• غليان الماء في غلاية الشاي أو تكاثفه على الزجاج البارد
• علبة من الألومنيوم توضع في على الغاز ويتم تسخينها
• تحوّل الثلج الجاف من المادة الصلبة إلى الحالة الغازية لتكوين غاز ثاني أكسيد الكربون ( التسامي (
• صهر الذهب أو تصلبه
• خلط الرمل مع الملح
• طحن قطعه من الطبشور إلى بودرة
• جعل قضيب من الحديد مغنطيسا
• اذابة قطعة السكر في الماء

المنطقة الرمادية ما بين التغيّرات الكيميائية والتغيّرات الفيزيائية :
يمكن القول بأن هناك منطقة رمادية نقف فيها ونتساءل .. هل هذه التغيرات هي كيميائية أم فيزيائية؟ ولماذا ؟

• ذوبان ملح المائدة في الماء 

تترابط الأيونات في المركبات الأيونية بروابط أيونية ،وعند تكوين المحلول تتأين مثل هذه المركبات - عادة - حيث يعمل جزئ الماء على إبعاد الأيونات عن بعضها البعض. وملح الطعام ( كلوريد الصوديوم ) مثال جيد للمادة الأيونية. معظم المواد الأيونية مثل كلوريد الصوديوم تكون على شكل بلورات صلبة تتأين في المحاليل المائية. فالكمية القليلة من ملح الطعام تذوب بسرعة كبيرة في قدر الطبخ لتتحول إلى أيونات .
كيف لنا أن نعرف بأن الأيونات في المحلول ؟ 

مثل هذه المحاليل تتميّز بأنها موصلة جيدة للتيار الكهربائي بسبب حرية حركة أيوناتها :

NaCl --> Na+ + Cl-

تنجذب أيونات الصوديوم الموجبة نحو جانب ذرات الأكسجين السالبة في الماء وتتجه أيونات الكلوريد السالبة نحو جانب ذرات الهيدروجين الموجبة من جزيئات الماء. 

في هذه الحقيقة الواقعة .. هل هو تفاعل أم لا ؟ نحن ذكرنا بأن التغييرات الفيزيائية هي الحالة التي لا يحدث أي تغيرات كيميائية للمتفاعلات أو المواد ألأصلية ويمكن إعادة تصليها بالعمليات الفيزيائية. وأن التغيّرات الكيميائية التي يتكون فيها مواد جديدة. 

ويمكن الجزم هنا بأن كلوريد الصوديوم الصلب أكيد يختلف عن أيونات الصوديوم وأيونات الكلوريد. والأيونات توّصل التيار الكهربائي ويمكنه أن يتفاعل في التفاعلات الأيونية. لكن من جانب آخر , فمثل هذه الأيونات يمكن اعادتها تماما إلى المواد الأصلية بعملية تبخير الماء . ومثل هذا يتم عادة بتبخير ماء البحر للحصول على الأملاح. 

هل تكسّرت الروابط؟ نعم , فإذا قمت بفصل أيونات الصوديوم اشعاعيا ونقلتها إلى محلول أيونات لم يتم فصلها . فروابط البلورة سيتم تشكيلها وستختلط الأيونات المفصولة مع الأيونات الغير مفصولة . فالبلورة كتلة متماسكة من الأيونات التي تأخذ الأماكن المنظمة ولا تعمل جزيئات منفصلة عن بعضها البعض . 

بعض المركبات الأيونية مثل حمض الأستيك , يتأين جزئيا في الماء مكونا أيون الأسيتات وأيون الهيديوجين . حمض الأستيك حمض ضعيف , وهذا يعني بأن المادة لم تذوب كليا في الماء ، إلا أن هناك أدلة على وجود متميّز لأيونات الهيدروجين . 

• تبلور كبريتات النحاس المائية الزرقاء بالحرارة 

تتميّز كبريتات النحاس المائية بلونها الأزرق اللافت للنظر ولمعانه الزجاجي الظاهر لبلوراته . هو أحد البلورات المائية التي ترتبط معه جزيئات الماء مع الأجزاء الغير مائية منه لتكوّن بلورة شبكية. ويتم التعبير عنها بنقطه بعد الصيغة الجزيئية للمركب للتعبير من وجود الماء في الجزء الأيوني منه. 

ومن المعروف عن البلورات المائية فالتسخين اللطيف سيفصل جزيئات الماء عن كبريتات النحاس. وخلال التسخين سيتحوّل لون الأزرق المبهر إلى مسحوق لونه أزرق باهت، لخروج الماء منه كبخار كما في المعادلة :
CuSO4.5H2O --> CuSO4 + 5H2O

ارتباط الماء بكبريتات النحاس يكون بنسبة 1 : 5 مول. وعملية فصل الماء عن البلورة لن يكون لمدة طويلة .. فبمجرد إضافة قطرة من الماء إلى البلورة المجففة فإنها تكون شرهه للماء وستلتقط الماء وهي تحدث صوتا لشدة التفاعل مصاحبا بالحرارة. وتغيّر في اللون مشابه للبلور المائية .
في هذه الواقعة هل هو تفاعل أم لا ؟ فتبادل الحرارة ، والنسبة الثابته ما بين الماء وكبريتات النحاس والتغيّر في الخصائص تجعل من النقاش متحيّزا لاعتباره تفاعلا. أما في الجانب الآخر ، كون أن الماء يظل ماء وصيغة كبريتات النحاس لا تتغير. والعملية قابلة للانعكاس بعملية فيزيائية بسيطة وهي إضافة القليل من الماء أو التسخين اللطيف لفصل الماء .
ملاحظة : كبريتات النحاس مادة سامة بسبب وجود أيونات النحاس. والنحاس والفلزات الثقيلة الأخرى مثل الرصاص والزئبق تسبب مشاكل في خلايا الكائنات الحية. تعتبر تجربة إزالة الماء من كبريتات النحاس المائية خطرة لأن استخدام بلورة كبيرة قد تنفجر بفعل الحرارة وتسبب تناثر كبريتات النحاس في كل مكان . كما وأن بودرة البلورة اللامائية أيضا خطرة . لإمكانية تنشقها مما يسبب التسمم

المصادر و المراجع :

موقع سيما نور ( مناهج السعودية الإلكترونية)

http://www.nooor.com/media/8667

http://forum.kooora.com/f.aspx?t=25195507

بحث علمي عن الاحتكاك

        

جمهورية مصر العربية وزارة التربية و التعليم مديرية التربية والتعليم بالدقهلية إدارة دكرنس التعليمية مدرسة خليل فهمي الابتدائية بميت طريف

بحث بعنوان :

" الاحتـــكاك"

إعداد التلميذ :

محمد محمود طلبة محمد زغلي

إشراف المعلم :

السعيد مصطفي  

العام الدراسي :

2011/2012م

بسم الله الرحمن الرحيم

المقدمــة

     إن الحمد لله نحمده، ونستعينه، ونستغفره ، و نستهديه , من يهده الله فلا مضل له ومن يضلل فلن تجد له وليا مرشداً، وأشهد أن لا إله إلا الله وحده لا شريك له، وأشهد أن محمداً عبد الله ورسوله، صلى الله عليه وسلم وعلى آله وصحبه وسلم تسليماً كثيراً.

أما بعد...

      فإن الحديث على صفحات هذا البحث سيدور بحول الله وقوته حول موضوع : " الاحتكاك " ذلك الموضوع الذي يحظى باهتمام كبير من قبل المتخصصين و الباحثين في الفيزياء و تفرد له أقسام الفيزياء في الجامعات مقررات و أبواب و فصول عديدة , و هذا إيمانا منهم بأهمية هذا الفرع المعرفي و دوره في الحياة اليومية للإنسان . و انطلاقا من هذه الأهمية البالغة للاحتكاك فقد اخترته موضوعا للحديث على صفحات هذا البحث. و سيتم الاعتماد على جمع المادة العلمية لهذا البحث من عدة  مصادر ومراجع علمية و ذلك في ضوء ما تيسر لي من معلومات...

 وأرجو من الله العلي العظيم أن يلهمني السداد و التوفيق في عرض هذا الموضوع على النحو الأفضل ...إنه سميع مجيب ...

و الله الموفق...

مفهوم علم الاحتكاك:

علم الاحتكاك: (بالإنجليزية: Tribology) هو العلم الذي يهتم بدراسة السطوح المتلامسة في حركتها النسبية والمواضيع المتعلقة بهذا الاحتكاك، من تآكل وعمليات تزييت وتشحيم. كلمة Tribology تم صياغتها للمرة الأولى عام 1966 من الكلمة اليونانية Tribos وتعني "الفرك" أو "الحك"، وعليه فإن المعنى الحرفي للكلمة قد يكون "علم الفرك(1)".

تاريخ علم الاحتكاك:

من المعروف أن الأدوات التي كانت تستخدم في العصر الحجري من أجل حفر الحفر أو توليد النار كانت تزود بنوع من المدحرجات التي كانت تصنع من عظام أو قرون الحيوانات وكانت تشبه إلى حد ما المدحرجات المستخدمة اليوم. تظهر الوثائق تاريخ استخدام العجلات إلى الفترة حوالي 3500 قبل الميلاد، مما يظهر اهتمام الناس في الماضي إلى تقليل الاحتكاك في حركة النقل. لقد تطلب نقل حجارة البناء الضخمة معرفة في الاحتكاك واستخدام السكك المنزلقة بالماء. تظهر أحد الصور استخدام الزلاقات عند قدماء المصريين في فترة 1880 قبل الميلاد، حيث تظهر الصورة 172 عبداً يجرون تمثالاً كبيراً يزن 600 كيلو نيوتن على طول سكة خشبية. كما تظهر الصورة أحد الرجال الواقفين على السكة يصب سائل على طول خط الحركة، ويعتبر هذا الرجل أحد أقدم مهندسي التزييت في العالم. تم تقدير أن كل عامل يسحب بقوة حوالي 800 نيوتن، وعلى هذا الأساس فإن القوة الإجمالية للجر تعادل 172 مضروبة بـ 800 نيوتن، وعليه من الممكن حساب معامل الاحتكاك بقيمة 0.23

المصريون القدماء يستخدمون زيت الانزلاق من أجل المساعدة في تحريك تمثال Colossus عام 1880 قبل الميلاد.

أثناء عهد انتصارات الإمبراطورية الرومانية، قام المهندسين الحربيين بتزييت الآلات العسكرية المستخدمة أثناء عمليات الحصار. وكان أول من وضع الأسس العلمية لعلم الاحتكاك هم علماء النهضة وعلى رأسهم ليوناردو دافنشي الذي عرف لأول مرة مفهوم معامل الاحتكاك كقيمة لقوة الاحتكاك بالنسبة للحمل الشاقولي.

 في عام 1699 وجد Guillaume Amontons أن قوة الاحتكاك تكون متناسبة مع الحمل الشاقولي ولا تتعلق بمساحة سطح الاحتكاك. قام كولومب بصياغة هذه الملاحظات في عام 1781 وقام بالتمييز بشكل واضح بين الاحتكاك الستاتيكي والاحتكاك الحركي. الكثير من التطورات اللاحقة نشأت نتيجة تطور الصناعة في أواخر القرن التاسع عشر، حيث بدأت أوائل ثورة النفط في اسكتلندا وكندا والولايات المتحدة في منتصف القرن التاسع عشر(1).

وعلى الرغم من أن القوانين الأساسية في الموائع تم نشرها من قبل نيوتن، إلا أن الفهم العلمي للمتدحرجات الزلقة لم يتم حتى نهاية القرن التاسع عشر. وبشكل تام فإن الفهم لمبادئ التزييت الهيدروديناميكية أصبح ممكناً مع تجارب أبحاث Tower Tower. بالإضافة إلى الأسس النظرية التي وضعها Reynolds. ومنذ ذلك الوقت فإن التطورات في نظرية المتدحرجات الهيدروديناميكية وتطبيقاتها تطورت بشكل كبير من أجل الوفاء بمتطلبات المتدحرجات في صناعة الآلات.

تعريف الاحتكاك:

شكل توضيحي يظهر جسم يسحب على سطح أفقي. W هي قوة الثقالة الأرضية، F هي قوة الاحتكاك.

تغير قوة الاحتكاك بتغير الزمن.

الاحتكاك هو مقاومة الحركة التي تحدث لحركة عند احتكاك جسم صلب بآخر. يطلق على القوة التي تكون موازية ومعاكسة لاتجاه الحركة اسم قوة الاحتكاك.

يحدث الاحتكاك بين المواد الصلبة، السائلة والغازية أو أي تشكيلة منهم.

فإذا تم تطبيق قوة (F) على جسم من أجل تحريكه، ينتج نوعين من قوى الاحتكاك، القوة الأولى تمانع حركة الجسم لعدة أجزاء من المليلي ثانية قبل بدئه بالحركة وتسمى قوة الاحتكاك الساكن (F_static)، والقوة الأخرى هي القوة التي تبقى ممانعة لحركة الجسم أثناء حركته وتسمى قوة الاحتكاك الحركي (F_kinetic). تكون قوة الاحتكاك الحركي أقل أو تساوي قوة الاحتكاك الستاتيكي.

يوجد قانونان معروفان بشكل كبير في مجال الاحتكاك. يقول القانون الأول أن قوة الاحتكاك لا تتعلق بسطح التماس بين الأجسام، والقانون الثاني يقول أن قوة الاحتكاك تتناسب مع القوة الناظمية W المتولدة بين الأجسام المتلامسة. يطلق على هذه القوانين اسم قوانين أمونتون "Amontons laws" نسب إلى المهندس الفرنسي أمونتون الذي قدم هذه القوانين عام 1699.

يتيح القانون الثاني في الاحتكاك تعريف معامل الاحتكاك على الشكل:

حيث هو ثابت يعرف باسم ثابت الاحتكاك، ويتعلق بنوع الجسمين المتماسين وتحت ظروف عمل (درجة حرارة – رطوبة – ضغط – سرعة انزلاق) معينة.

أنواع الاحتكاك :

و من التجارب العملية لوحظ أن قوة الاحتكاك للأجسام الساكنة أكبر من قوة الاحتكاك للأجسام المتحركة.  وهذا شيء نلاحظه في حياتنا العملية حيث يحتاج الشخص إلى قوة كبيرة في بداية الأمر لتحريك صندوق خشبي على الأرض ولكن بعد أن يتحرك الجسم نلاحظ أن القوة اللازمة أصبحت أقل من ذي قبل وهذا لأن الجسم أصبح متحركاً وبالتالي فإن قوة الاحتكاك تصبح أقل.(1)

لهذا السبب يمكن تقسيم الاحتكاك إلى نوعين هما الاحتكاك السكوني static friction والاحتكاك الحركي kinetic friction.

ولقد وجد عمليا أن قوة الاحتكاك تتناسب طردياً مع قوة رد الفعل.

وعند تمثيل العلاقة بين القوة المؤثرة على جسم وقوة الاحتكاك بيانياً ينتج الشكل التالي:

معامل الاحتكاك الحركي يكون دائما أكبر من معامل الاحتكاك السكوني ومعامل الاحتكاك ليس له وحدة.

و يعتبر الاحتكاك قوة تطبق في الاتجاه العكسي لسرعة الجسم. فمثلا إذا دُفع كرسي على الأرض نحو اليمين تكون قوة الاحتكاك متجهة إلى اليسار. تنشأ قوة الاحتكاك بين الأجسام نتيجة وجود نتوءات وفجوات بين الأسطح فكلما كانت الأسطح ملساء كلما قلت تلك القوة. أثناء تحرك الجسم على السطح، تصطدم كل من النتوءات الصغيرة الموجودة عليه وذلك السطح، وحينئذ تكون القوة مطلوبة لنقل النتوءات بجانب بعضها الآخر. وتعتمد منطقة الاتصال الفعلي على القوة العمودية بين الجسم والسطح المنزلق. وتتناسب هذه القوة الاحتكاكية مع إجمالي القوة العمودية وتعادل هذه القوة غالبا وزن الجسم المنزلق تماما. وفي حالة الاحتكاك الجاف المنزلق حيث لا يوجد تشحيم أو تزييت، تكون قوة الاحتكاك مستقلة عن السرعة تقريبا. كما أن قوة الاحتكاك لا تعتمد على منطقة الاتصال بين الجسم والسطح الذي ينزلق عليه. وتعتبر منطقة الاحتكاك الفعلية منطقة صغيرة الحجم نسبيا، وتعرف منطقة الاحتكاك بأنها تلك المنطقة التي يحدث فيها تلامس فعلي بين كل من النتوءات الصغيرة الموجودة على الجسم والسطح الذي ينزلق عليه.

معامل الاحتكاك :

معامل الاحتكاك هو كمية عددية تستخدم للتعبير عن النسبة بين قوة الاحتكاك بين جسمين والقوة الضاغطة بينهما، وليس له وحدة قياس. ويعتمد على مادتي الجسمين.مثلا الجليد على المعدن لهما معامل احتكاك قليل (أي إنهما ينزلقان على بعض بسهولة). أما المطاط على الإسفلت فلهما معامل احتكاك عالي جدا (لا ينزلقان على بعض).

 يعتبر معامل الاحتكاك كمية تجريبية، أي انه يجب قياسه عن طريق التجربة ولا يمكن حسابه بالمعادلات الرياضية.

كما أن معظم المواد الجافة مع بعضها تعطي معامل احتكاك بين 0.3 و 0.6. ومن الصعب الحصول على قيمة خارج هذا المجال. إن قيمة صفر لمعامل الاحتكاك تعني انه لا يوجد احتكاك بالمرة وسينزلق الجسمان على بعضهما إلى ما لا نهاية. و يكون معامل الاحتكاك الساكن أكبر من الحركي لأن النتوءات والفجوات الموجودة بين أسطح الأجسام المتلاصقة تتداخلان في بعضهما فتسببان مقاومة السطحين للانزلاق. ولكن إذا بدأ الجسم في الانزلاق فلن يتوفر الوقت اللازم للسطحين لكي يتلاحما تماماً كل مع الآخر.

ملاحظات على الاحتكاك :

1- قوة الاحتكاك اتجاهها عكس اتجاه حركة الجسم .

2- تعمل على إبطاء سرعة الجسم .

3- تتغير بتغير نوع سطح الجسمين المتلامسين .

4- يتغير عن قوة الاحتكاك بين سطحي بمقدار محدد وكلما كان هذا المقدار كبير ذل ذلك على أن قوة الاحتكاك كبيرة .

5- كلما تزداد الاحتكاك تقل السرعة والمسافة والعكس صحيح .

من أنواع الاحتكاك :

   مقاومة الهواء –  مقاومة الماء .

1- مقاومة الهواء : نوع من قوى الاحتكاك وتنشأ عن حركة الجسم في الهواء .

تظهر مقاومة الهواء في السرعات العالية ويقل تأثيرها في السرعات المنخفضة .

ملحوظة : كلما زادت مساحة السطح المعرض للهواء تزداد مقاومة الهواء .

2- مقاومة الماء : نوع من قوى الاحتكاك ينشأ عن حركة الجسم في الماء .

تطبيقات الاحتكاك :

حالات الاحتكاك(1):

1- يحدث الاحتكاك بين سطحين متلامسين يتحرك أحداهما بالنسبة للأخر .

2- الاحتكاك بين سطحين أحداهما يتدحرج على الأخر .

3- الاحتكاك الناشئ عن حركة الأجسام فى الماء أو الهواء .

مزايا الاحتكاك :

1- تنظم حركة السيارة على الطريق .

2- التحكم في سرعة السيارة أو إيقافها باستخدام الفرامل .

3- الاحتكاك يحمى من التزحلق على الأرض .

4- الإمساك بالأشياء .

6- إشعال عود الثقاب .

عيوب الاحتكاك :

يتلف الأجزاء الداخلية للألأت الميكانيكية مما يؤدى الى ارتفاع درجة الحرارة فيتطلب التبريد ويؤدى إلى تلف الآلة .

طرق تقليل الاحتكاك :

1- استخدام الشحوم والزيوت بين الأجزاء المتحركة داخل الآلات الميكانيكية لأن الزيوت تكون طبقة رفيقة بين السطحين فيتعلل من تأثير قوة الاحتكاك .

2- استخدام رولمان بلى ووضعه بين أسطح الأجزاء المتحركة داخل الآلات الميكانيكية ويتكون من كريات معدنية صغيرة ذات الأسطح المصقولة الناعمة . فتقل قوى الاحتكاك .

تطبيقات حياتية: التقليل من استهلاك وقود السيارة.

ينصح قائد السيارة بأن لا يزيدوا من سرعة السيارة عن حد معين للتقليل من قوة الاحتكاك بين الهواء وجسم السيارة (1).

الخاتمة

الحمد لله الذي تتم بنعمته الصالحات و الصلاة و السلام على نبينا محمد خاتم النبيين و بعد ... ففي ختام هذا البحث فإنه ينبغي الانتهاء ببيان ما للاحتكاك من فوائد و ما عليه من مآخذ , حيث أنه كثيرا ما ننظر إلى قوة الاحتكاك على أنها قوة مبددة، ومعيقة لحركة الأجسام ،وعندما نحسب الشغل المبذول ضد الاحتكاك نعتبره شغلا ضائعا ونحاول في الكثير من التصاميم الميكانيكية تقليل قوى الاحتكاك إلى أقل قدر ممكن بهدف تحقيق أداء أفضل للآلات والماكينات ولكن.. هل الاحتكاك ضار إلى هذا الحد؟ وما الذي سيحدث لو أن الاحتكاك في لحظة ما قد اختفى من العالم، أي أصبح صفرا ؟

إذا اختفى الاحتكاك فلا بد إن السيارات والقطارات وجميع وسائل المواصلات لن تستطيع أن تتحرك لأنها تتحرك بواسطة الاحتكاك بين الأرض والعجلات. وحتى لو تحركت فإنها لن تستطيع أن تتوقف، لأن الفرامل تعتمد أساسا على الاحتكاك.كما لن يستطيع الناس السير أو حتى الوقوف وقفة سليمة، وكأنهم واقفون على أرضية جليدية. ولن يستطيعوا أن يمسكوا بأي شيء لأنه سينزلق من أيديهم. كما ستتفتت الجبال ولن يبقى عليها أي غطاء من التربة.و لن تبقى أي بناية سليمة بل ستتهدم. وستفك الحبال المربوطة. كل هذا بسبب الانزلاق وانعدام الاحتكاك. باختصار، الحياة مستحيلة بدون احتكاك.

فللاحتكاك فوائد مهمة؛ فهو يجعل عجلات السيارة تتحرك على الرصيف، ويجعل عجلات القاطرة تمسك بقضبان السكك الحديدية. وهو يسمح للسير الناقل بأن يدير البكرة دون انزلاق. وأنت لا تستطيع السير دون الاحتكاك لتمنع حذاءك من التزحلق على الرصيف. ولهذا فمن الصعب السير على الجليد؛ حيث أن السطح الأملس يسبب احتكاكاً أقل من الرصيف، وبذلك يسمح للحذاء بالانزلاق. ويثبت التربة على سطح الجبال ويثبت البنايات ويجعلها قائمة. ويجعل الحبال المربوطة تبقى ثابتة. بالإضافة إلى العشرات إن لم يكن المئات من الفوائد الأخرى.

و على الرغم من هذه الأهمية الكبيرة للاحتكاك واستحالة الحياة بدونه كما رأينا، إلا أن له مساوئ عديدة قد تؤدي إلى أضرار كبيرة على المدى البعيد. فالشغل المبذول بواسطة الاحتكاك يتم تحويله إلى تشوه وحرارة. ففي الآلات، يجعل الاحتكاك جزءا كبيرا من الطاقة المبذولة يذهب سدى. ويحولها إلى حرارة تتطلب المزيد من التبريد. وأحيانا يؤدي الاحتكاك إلى ذوبان بعض الأجسام كما يؤدي إلى التشوه، والتشوه في الأجسام صفة متلازمة مع الاحتكاك. مع انه قد يكون مفيدا في بعض الحالات (مثل صقل الأجسام). إلا أنه عادة يكون مشكلة، لأن الأجسام تبلى وتفقد قدرتها على التحمل، وقد تتعطل بعض الآلات. وعلى المدى الطويل يمكن أن تؤثر على خصائص السطوح وقد تؤثر على معامل الاحتكاك نفسه، ونستطيع أن نرى هذا بأنفسنا في إطارات السيارات القديمة، حيث يكون سطحها أملس تماما. هذه هي مساوئ الاحتكاك في الحياة العملية. وقد كان وما زال للاحتكاك اثر سلبي في تطور العلم، فقد تأخر استنتاج قوانين الحركة لسنوات عديدة بسبب الاحتكاك. ولأن الحرارة والحركة المتولدة عن الاحتكاك تتبدد بسرعة، فقد استنتج العديد من الفلاسفة القدماء (و منهم أرسطو) إن الأجسام المتحركة تفقد من طاقتها بدون وجود قوة معاكسة لها. وهذه النظرية الخاطئة لم تكن لتصاغ لولا الاحتكاك.

و في الختام أسأل العلي العليم أن أكون قد وفقت في عرض هذا الموضوع على النحو الأفضل ... و الله الموفق ...

قائمة المصادر و المراجع

1-           الموقع التعليمي للفيزياء :قوة الاحتكاك :

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/Mechanics/includegp1lectuers_8.htm

2-           علم الاحتكاك , ويكيبيديا، الموسوعة الحرة ar.wikipedia.org/wiki

3-           موقع مناهج السعودية الالكترونية :

http://www.nooor.com/media/7227/الاحتكاك/

الفهرس

مسلسل	الموضــــــــــوع	رقم الصفحة
1	المقدمــة	1
2	مفهوم علم الاحتكاك	2
3	تاريخ علم الاحتكاك	2
4	تعريف الاحتكاك	4
5	أنواع الاحتكاك	6
6	معامل الاحتكاك	8
7	ملاحظات على الاحتكاك	9
8	من أنواع الاحتكاك	9
9	تطبيقات الاحتكاك	10
10	مزايا الاحتكاك	10
11	عيوب الاحتكاك	11
12	طرق تقليل الاحتكاك	11
13	الخاتمة	13
14	قائمة المصادر و المراجع	14
15	الفهرس	15

---

(1) علم الاحتكاك , ويكيبيديا، الموسوعة الحرة ar.wikipedia.org/wiki

(1) علم الاحتكاك , ويكيبيديا، الموسوعة الحرة ar.wikipedia.org/wiki

(1) الموقع التعليمي للفيزياء : قوة الاحتكاك :

http://www.hazemsakeek.com/Physics_Lectures/Mechanics/includegp1lectuers_8.htm

(1) http://www.nooor.com/media/7227/الاحتكاك/

(1) http://www.nooor.com/media/7227/الاحتكاك/