دو سوال بازم در مورد استحکاک

[م.علمي]

سلام.وقتي توپ روي زمين حركت ميكند نيروي اصطكاك خلاف جهت حركت به آن وارد ميشود كه باعث ميشود توپ شتاب منفي بگيرد و بايستد.دليل بوجود آمدن گرما نيز برخورد سظح توپ و سطح زمين است كه از لحاظ انرژي هم اينگونه توجيه ميشود كه انرژي جنبشي توپ به انرژي گرمايي تبديل شده است
در ضمن خود حركت توپ دليل بر افزايش جنبش مولكول ها نيست بلكه همين توليد انرژي گرمايي سبب بالا رفتن دماي جسم ميشود و اين افزايش دما سبب افزايش جنبش مولكول ها ميشود

[mohammadmehdi123]

در زمین نه در فضا ....
میشه یدونم شما قانون اول نیوتن رو چگونه برداشت میکنین میشه توضیح بدین؟؟؟

براساس قانون اول نیوتن اگر برآیند(جمع) نیروهای وارد شده به یک جسم صفر باشد اگر آن جسم ساکن باشد تا ابد ساکن باقی خواهد ماند واگر متحرک باشد تا ابد به حرکت خود با سرعت ثابت وبر روی خط راست ادامه خواهد داد


اما بر اساس حرف شما جسم متحرک خودبه خود باید کاهش سرعت پیداکنه چون انرژی جنبشی به انرژی درونی تبدیل شده که خوب به نظر من نادرسته

[mohammadmehdi123]

سلام.وقتي توپ روي زمين حركت ميكند نيروي اصطكاك خلاف جهت حركت به آن وارد ميشود كه باعث ميشود توپ شتاب منفي بگيرد و بايستد.دليل بوجود آمدن گرما نيز برخورد سظح توپ و سطح زمين است كه از لحاظ انرژي هم اينگونه توجيه ميشود كه انرژي جنبشي توپ به انرژي گرمايي تبديل شده است
در ضمن خود حركت توپ دليل بر افزايش جنبش مولكول ها نيست بلكه همين توليد انرژي گرمايي سبب بالا رفتن دماي جسم ميشود و اين افزايش دما سبب افزايش جنبش مولكول ها ميشود

نیروی استحکاک خلاف جهت حرکت توپ نیست بلکه با اون هم جهته اجازه بدید بیشتر توضیح بدم:
شما هنگام راه رفتن به زمین نیرویی در جهت عقب وارد می کنید که در نتیجه زمین نیز به شما نیرویی در جهت جلو وارد می کند وشما به سمت جلو حرکت می کنید توپ در حال قل خوردن نیز این چنین حالتی دارد توپ به زمین به دلیل حرکت دورانی که دارد نیروای در جهت عکس حرکت وارد می کند که در نتیجه زمین واکنش این نیرو را که نیروایی در جهت حرکت توپ است به توپ وارد می کند رو کاغذ بکشید متوجه می شید

[آیو]

ببینید من دوم نرفتم که بخوام قوانین نیوتن رو بدونم ولی سربسته یه چیزایی خوندم فهمیدم چی میگین ولی یا این ناقصه یا تبسره برای اصطکاک داره

[م.علمي]

سلام. ببينيد نيروي اصطكاك از حركت رو به جولوي توپ جولوگيري ميكند.
اما حرف شما درست است فرض كنيد توپي به صورت ساعتگرد رو به راست در حركت است نيروي اصطكاك(در نقطه ي تماس توپ با زمين) به سمت راست است ولي در خلاف جهت چرخش توپ يعني پادساعتگرد و اين امر سبب كاهش سرعت زاويه اي توپ ميشود كه در نهايت باعث ايستادن توپ ميشود.

[mohammadmehdi123]

سلام. ببينيد نيروي اصطكاك از حركت رو به جولوي توپ جولوگيري ميكند.
اما حرف شما درست است فرض كنيد توپي به صورت ساعتگرد رو به راست در حركت است نيروي اصطكاك(در نقطه ي تماس توپ با زمين) به سمت راست است ولي در خلاف جهت چرخش توپ يعني پادساعتگرد و اين امر سبب كاهش سرعت زاويه اي توپ ميشود كه در نهايت باعث ايستادن توپ ميشود.

دست شما درد نکنه دنبال همین می گشتم

[kahrupay]

از این که جوابدادید ممنون اما اولا اگه دقت کنید من استحکاک رو درست نوشتم درست مثل شما
دوما نیروی وزن وتکیه گاه که کاری انجام نمی دن ونیرویی هم که توپ رو قل می ده همون واکنش نیروی واکنش استحکاک که مانعی برای ادامه ی حرکت توپ ایجا نمی کنه و در جهت حرکت توپه در مورد نیروی استحکاک چهارمی هم هنگامی که توپ پرتاب می شه و تو هوا حرکت دورانی نداره و فقط به سمت جلو حرکت می کنه در لهظه ی بر خورد به زمین یه کم سرعتش کم می شه وشروع به قل خودن می کنه که به دلیل همین نیروی چهارم که شما بهش اشاره کردید اما در ادامه این نیرو پس از شروع قل خوردن از بین می ره

ببینید دو نوع اصطکاک وجود داره
1. اصطکاک ایستایی که در آستانه ی حرکت ایجاد می شه و مانع از شروع حرکت می شه
2. اصطکاک جنبشی که در هنگامی که جسم در حال حرکته در خلاف جهت حرکت به جسم نیرو وارد می کنه و مانع ادامه ی حرکت می شه که در نهایت منجر به توقفش می شه

[Capitan Totti]

ببخشید میشه توضیح بدی چی شده

[حسین متقی]

خب پس توپ داره رو زمین قل میخوره و با هوا هم اصتکاک نداره
نیروی وزن بهش وارد میشه
در حال شتابگیری هم نیست چون قبلا هل داده شده و شیبی هم در کار نیست
نیروی وزن داریم
نیروی دیگه ای هم در کار نیست
حالا میخوایم بدونیم بعد از مدتی از حرکت باز می ایسته یا نه

من اول تجسم کردم و سریع جواب دادم آره بالاخره از حرکت باز میایسته
چرا ؟
چون نیروی جاذبه با اینکه کاری انجام نمیده((مثل ترمز ماشین که لنت رو به دیسک فشار میده و حرکتی انجام نمیشه(بعد از اتصال اولیه به دیسک) و کاری انجام نمیده لنت ترمز نسبت به دیسک اما باعث ایستادن ماشین میشه این هم مثل همون باعث ایستادن توپ میشه چون جاذبه داره نیرو وارد میکنه)
اما الان که بهش فکر میکنم میبینم ممکنه اینطور هم نباشه چون سطح لنت ترمز و سطح دیسک دارن نسبت به هم حرکت میکنن و حرکتشون در خلاف جهت هست و این یعنی اصطکاک
اما وقتی توپ داره قل میخوره روی زمین
این یعنی سطح زمین و سطح توپ هیچ حرکتی نسبت به هم ندارن(خیلی تشبیهی گفتم نتونستم بهتر بیان کنم)
فقط با هم در تماس هستند و این تماس متحرک هست ولی با هم همسرعت و هم جهت هستند !

چون ذهن ما از حل این موضوع خیلی پیچیده و بدون اطلاعات کامل ناتوان به نظر میرسه! به دلیل کمبود دانش
مسئله رو ساده تر مطرح میکنم شاید جواب بهتری داشته باشیم(اطلاعات مسئله کمی بهتر به نمایش گذاشته بشه

در یک آزمایشگاه که محیط خلا داره و در قسمتی از فضا هست که هیچ گرانشی وجود نداره
2 استوانه فلزی با سطح 100 در صد سیقلی ایده آل وجود داره
این 2استوانه از تیتانیوم با سختی بالا تهیه شده و 100 در صد ایده آل غیر قابل انعطاف هست و مقاومتش بینهایت هست
این 2استوانه رو با هم موازی قرار میدیم به صورت ایده ال 100 درصد موازی
و به هم نزدیک میکنیم تا در یک مرز خطی با هم تماس پیدا کنند
و هردورو به گردش در میاریم با سرعت یکسان و در جهت مخالف به طوری که به راحتی روی هم لغزش داشته باشند
حالا این دو استوانه که با 2محور به 2 تا پایه متصل بودند رو(فرض کنید شبیه به رول دستمال لوله ای!)
با نیرویی معادل k1 به هم میفشاریم
(k1 = نیروی جاذبه در مسئله ی قبل)
حالا سوال اینجاست
این فشار باعث میشه در مثلا 1000 سال دیگه این دو استوانه متوقف بشند و حرکت نکنند
برای راحتتر شدن
نیروی k1 رو 100000 برابر میکنیم و میشه نیروی k2
این مقدار نیرو باعث میشه این دو استوانه در 10 دقیقه ی بعد یا حتی در 1000 سال اینده متوقف بشند؟
من هنوز نتونستم به جواب برسم
چون این 2جسم رو 100 درصد صیقلی گرفتیم - و 100 درصد سخت
یعنیاینکه با فشار تغیییر شکل حتی جزئی ندارند
یعنی در سطح نانو هم با هم کاملا هم مرز هستند در یک خط صاف و اصتکاک به خاطر پستی و بلندی های سطح جسم ایجاد میشه

اما در توپ واقعی تغییر شکل هست به مغدار جزئی و این باعث به وجود اومدن نیرویی به نام نیروی گریز از مرکز میشه
و این باعث تغییر تعادل در رفتار دینامیکی و در نتیجه باعث به وجود اومدن نیروی مقاوم نسبت به چرخش میشه (لنگ زدن چرخ دوچرخه)

در توپ معمولی و زمین معمولی بدون شیب سطح در ابعاد بسیار ریز و کوچکش دارای پستی و بلندی هست و این یعنی کم و زیاد بودن سرعت چرخش در پستی ها و بلندی های سطح توپ
این یعنی هم مقاومت چرخشی که در بالا گفتم و همبا عث اصطکاک میشه به دلیل یکسان و پازل نبودن سطح تماس توپ با زمین

پس نتیجه میگیریم در یک توپ معمولی و زمین معمولی و واقعی بالاخره بعد از شاید 100 هزار سال توپ از حرکت متوقف بشه

اما در ایده عال و در فیزیک کلاسیک!
و در مسئله ای که مطرح کردم(2استوانه) یعنی یه زاویه ی دید دیگه از همین مسئله اولی که مطرح شد
نه - 2استوانه هیچوقت از حرکت دست بر نمیدارند
(با اطلاعات بنده)
شاید کسی که دکترای فیزیک نظری داره مخالفت کنه من هم قبول میکنم چون این جواب با اطلاعات ناقص بنده از فیزیک بوده

[farzadsw]

بحث رو فضایی کردید چرا!؟

اگه فرض کنیم که توپ ما کاملا کروی هست و زمین هم کاملا صاف اتفاق جالبی که میوفته اینه که توپ اصلا جلو نمیره! و درجا می چرخه (تا ابد) مگر اینکه سرعت اولیه بهش داده باشید.

اما اگر فرض کنیم (فرض محال) تو حالت بالایی عثتکاک () هم وجود داشته باشه، توپ تا ابد قل می خوره میره جلوه (فرض محال=> نتیجه محال)

یکم واقعی ترش میشه توپ و زمین تقیربا صاف باشن و عثتکاک داشته باشن (توپ سر نخوره). تو این حالت بین توپ و زمین عثتکاک ایستایی هست نه جنبشی. عثتکاک ایستایی هم کار انجام نمیده. اما در لحظه برخورد سطح توپ دوار به زمین به دلیل ناهمواری میکروسکپیک هر دو، میشه فرض کرد که دارید دو جسم رو به هم می کوبید پس گرما ایجاد میشه. در نتیجه توپ بعد مدتی می ایسته. یعنی دلیل ایستادنش برخورد با زمین در سطح میکروسکپی هست نه اصطکاک.

حالا اگر توپ مقداری هم روی سطح سر بخوره اون وقت اصطکاک جنبشی هم اضافه میشه و سریعتر توپ می ایسته.

حالا اگر توپ ایده آل نباشه (مثل توپ فوتبال) که دیگه 100 تا دلیل برای کاهش انرژی خواهد داشت.