אנו מסבירים מהו חיכוך או כוח חיכוך ומה הסיבות שלו. כמו כן, חיכוך סטטי וחיכוך קינטי או דינמי.
מהו חיכוך?
חיכוך, כוח חיכוך או כוח חיכוך הוא א כּוֹחַ הקיים בין שני משטחים שנמצאים במגע, וזה מתנגד ל תְנוּעָה, כלומר יש לו כיוון הפוך לתנועה. כוח זה יכול להיות משני סוגים: סטטי (כשהוא מתנגד לתחילת החלקה) או דינמי (כשהוא מתנגד לתנועה יחסית).
כוח החיכוך אינו אחד מכוחות היסוד ביקום, כמו גם הכוחות כוח משיכהבמקום זאת, זה נובע מהאינטראקציה המורכבת בין פני השטח של שני אובייקטים במגע פיזי. באופן כללי מדברים על חיכוך עבור חפצים מוצק, אבל יש גם חיכוך ב נוזלים: השפעת החיכוך בין השכבות של חומר נוזלי מגדירה את שלו צְמִיגוּת.
כדי להניע אובייקט במנוחה, הכוח שדוחף אותו לנוע חייב להתגבר בדיוק על סיבולת מופעל על ידי חיכוך, שהוא גדול יותר בין משטחים מחוספסים לא אחידים מאשר על משטחים חלקים ומלוטשים.
לעומת זאת, אם חפץ שנמצא במגע עם משטח, למשל שולחן, נדחף וכתוצאה מכך מתחיל לנוע בכיוון הדחיפה, מהירותו תפחת ככוח החיכוך שהשולחן מפעיל עליו, היכו את זה של הדחיפה הראשונית. כוח החיכוך הזה תלוי במסה של הגופים, כך שעצמים כבדים יותר מראים יותר חיכוך מאלה קלים.
לחיכוך יש השפעה גם על המשטחים במגע. זה לעתים קרובות בלתי מורגש, עם זאת אנרגיה קינטית שאבד באמצעות חיכוך הופך חוֹם, כלומר המשטחים מחוממים על ידי חיכוך. שניהם יכולים אפילו לסבול מבלאי.
גורמים לחיכוך
האוויר גורם גם לחיכוך על עצמים הנעים במהירויות גבוהותייתכן שהחיכוך נובע מלכתחילה מליקויים מיקרוניים בין המשטחים במגע, אשר מקשים על החלקה של אחד על השני, גם אם לא נראה שהם נתפסים. זו הסיבה שבמשטחים מסוימים יש יותר חיכוך מאחרים.
לפיכך, ניתן להפחית את החיכוך באופן מכני, על ידי הוספת חומרי סיכה, למשל, או להגביר אותו, תוך ניוון המשטחים בדרך כלשהי.
חיכוך סטטי
חיכוך סטטי (Fe) הוא הכוח שנוטה להתנגד לתזוזה היחסית בין שני משטחים במגע. מדובר בכוח שיש להתגבר עליו כדי ליזום תנועה של חפץ. הוא תמיד קטן או שווה למקדם החיכוך הסטטי (שיש לו ערך אמפירי ותלוי בחומר) בין שני המשטחים כפול הכוח הנורמלי.
החיכוך הסטטי הזה בדרך כלל גדול יותר מה דִינָמִי, מה שמסביר מדוע קשה יותר להתחיל לדחוף רהיט כבד על פני אדמה גסה, מאשר להמשיך לדחוף אותו ברגע שהוא כבר בתנועה.
חיכוך קינטי או דינמי
חיכוך דינמי (Fd) הוא הכוח שמתנגד ל תְזוּזָה של עצם שכבר נמצא בתנועה, בניגוד לחיכוך סטטי.
זהו גודל קבוע, שכן כמות הכוח הנחוצה להמשך התנועה אינה משתנה כל עוד התאוצה קבועה. לכן, הוא שווה למקדם החיכוך הדינמי, המסומן באות היווניתμ, כפול הכוח הרגיל.
ההבדלים בין חיכוך סטטי ודינאמי אינם מובנים במלואם ברמה הפיזית, אך מאמינים כי הכוח הסטטי גדול יותר עקב משיכה חשמלית ומיקרו-ריתוכים בין משטחים במצב מנוחה.
דוגמאות לחיכוך
הדוגמאות לחיכוך הן אינספור. חיכוך הוא אותו כוח שמתנגד לנו להזיז רהיט ישן על ידי דחיפתו בכוחותינו. זה גם הכוח שיעצור ויקפוץ אבן שטוחה שאנו זורקים הצידה על פני השטח של ה מים.
כוח החיכוך הוא מה שהבלמים משתמשים בהם כדי להחזיק מכונית במקומה כשאנחנו מחנים אותה על גבעה תלולה, וזה אותו דבר כמו שאם נטרוק את הבלמים בזמן נסיעה באותה מכונית במהירויות גבוהות, זה יוריד את המהירות ותזוזה של המכונית מכונית מכה את אִינֶרצִיָה.
דוגמאות נפוצות אחרות של חיכוך קשורות לחום שנוצר מחיכוך, כגון כאשר אנו מדליקים אש על ידי שפשוף שני מקלות עץ זה בזה, או כאשר אנו סובלים מכוויה מחיכוך של חבל בתנועה פתאומית כאשר אנו החזיקו אותו בידינו.