1- يكون مقدار قوة الاحتكاك أقصى ما يمكن عند انزلاق جسم على سطح خشن ثابت. شرح السؤال هذا السؤال يتعلق بالاحتكاك الحركي. عندما يبدأ الجسم بالانزلاق، هل تستمر قوة الاحتكاك في الزيادة، أم أنها تصل إلى قيمة ثابتة ومحددة؟ فكر في الفرق بين الاحتكاك السكوني والاحتكاك الحركي. صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (صح).في النموذج الفيزيائي المعتمد، بمجرد أن يبدأ الجسم في الانزلاق (الحركة)، فإن قوة الاحتكاك المؤثرة عليه تصل إلى قيمتها النهائية القصوى وتظل ثابتة طوال فترة الحركة. هذه القيمة تُعرف بقوة الاحتكاك الحركي (\(f_k\)) وتُحسب من العلاقة:\[ f_k = \mu_k R \]حيث \(\mu_k\) هو معامل الاحتكاك الحركي و \(R\) هي قوة الاتصال العمودية.مفهوم:تخيل أنك تدفع خزانة ثقيلة. في البداية، تزيد قوة الاحتكاك السكوني مع زيادة قوة دفعك. ولكن بمجرد أن تبدأ الخزانة في التحرك، فإن قوة المقاومة (الاحتكاك الحركي) تصبح ثابتة عند قيمتها القصوى.(الفصل الثاني: الاحتكاك، 5.2: مسائل تحتوي الاحتكاك، صفحة 31)
2- إذا زادت مساحة الجسم الملامس لسطح ما قل حد الاحتكاك. شرح السؤال ما هي العوامل التي يعتمد عليها حد الاحتكاك في النموذج الفيزيائي الذي ندرسه؟ هل مساحة التلامس من ضمن هذه العوامل؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة هي (خطأ).في النموذج المبسط للاحتكاك، يُعتبر حد الاحتكاك (\(f_{max}\)) مستقلاً عن مساحة التلامس بين السطحين. يعتمد حد الاحتكاك بشكل أساسي على عاملين:معامل الاحتكاك (\(\mu\)), الذي يعتمد على طبيعة السطحين.قوة الاتصال العمودية (\(R\)).العلاقة هي \(f_{max} = \mu R\). تغيير مساحة التلامس لا يغير من قيمة حد الاحتكاك.للتفكير:لماذا تستخدم سيارات السباق إطارات عريضة جداً؟ هل هذا يناقض المبدأ؟ (تلميح: الإطارات العريضة تساعد في تبديد الحرارة بشكل أفضل وتوفر تماسكاً أفضل في المنعطفات لأسباب أكثر تعقيداً من الاحتكاك البسيط).(الفصل الثاني: الاحتكاك، 2.2: حد الاحتكاك، صفحة 24)
3- النسبة بين حد الاحتكاك ومعامل الاحتكاك تقدر بـ: شرح السؤال اكتب العلاقة الرياضية للاحتكاك. النسبة المطلوبة هي \(f_{max} / \mu\). ماذا تساوي هذه النسبة؟ وما هي وحدة قياس الكمية الناتجة؟ متر لكل ثانية النيوتن الكيلوجرام ليس لها وحدة الإجابة الصحيحة هي (النيوتن).العلاقة الأساسية لحد الاحتكاك هي:\[ f_{max} = \mu R \]المطلوب هو حساب النسبة \(\frac{f_{max}}{\mu}\).\[ \frac{f_{max}}{\mu} = \frac{\mu R}{\mu} = R \]النسبة تساوي قوة الاتصال العمودية (\(R\)). وبما أن قوة الاتصال العمودية هي قوة، فإن وحدة قياسها في النظام الدولي هيالنيوتن (\(\mathrm{N}\)).(الفصل الثاني: الاحتكاك، 2.2: حد الاحتكاك، صفحة 25)
4- يتأثر حد الاحتكاك بكل مما يلي ما عدا: شرح السؤال حد الاحتكاك يعتمد على عاملين رئيسيين: معامل الاحتكاك وقوة الاتصال العمودية. أي من الخيارات المتاحة لا يؤثر مباشرة على هذين العاملين في النموذج الفيزيائي البسيط؟ وزن الجسم سرعة الجسم كتلة الجسم قوة الاتصال العمودية الإجابة الصحيحة هي (سرعة الجسم).حد الاحتكاك (\(f_{max}\)) يُعطى بالعلاقة \(f_{max} = \mu R\).قوة الاتصال العمودية (\(R\)):تؤثر مباشرة.وزن الجسم (\(W=mg\)) وكتلة الجسم (\(m\)):كلاهما يؤثر على قوة الاتصال العمودية \(R\) في معظم الحالات، وبالتالي يؤثران على حد الاحتكاك.سرعة الجسم:في النموذج الميكانيكي البسيط الذي ندرسه، لا يعتمد حد الاحتكاك بين الأسطح الصلبة على سرعة الجسم.(الفصل الثاني: الاحتكاك، 2.2: حد الاحتكاك، صفحة 24)
