آزمایش کنید صفحه‌ی ۵۶

دو عدد میله پلاستیکی (مثلا دو عدد خودکار پلاستیکی) تهیه کنید و یکی را توسط نخی همانند شکل از میزی آویزان

کنید. دو سر هر دو میله را به پارچه‌ی پشمی یا مو های سر. که تمیز و خشک باشند. مالش دهید. مطابق شکل سر

هر دو میله را به هم نزدیک کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟

عمل رانش و دفع را مشاهده می‌کنیم. یعنی دو میله از هم دور می‌شوند.

همین ازمایش را با خرده های کاغذ انجام دهید. یعنی میله یا شانه‌ی پلاستیکی مالش داده شده را به خرده های

کاغذ نزدیک کنید. چه اتفاقی می‌افتد؟

خرده های کاغذ توسط میله یا شانه‌ی پلاستیکی جذب می‌شوند.

سوال متن صفحه‌ی ۵۷

آیا تاکنون فکر کرده‌اید ترمز کردن چگونه سبب کند شدن و توقف سریع وسیله نقلی می‌شود؟

ترمز کردن سبب افزایش نیروی اصطکاک و در نتیجه توقف خودرو می‌شود.

وقتی توپی در حال حرکت است چرا پس از طی مسیر کوتاهی از حرکت باز می‌ایستد؟

به علت وجود نیروی اصطکاک بین توپ و زمین که در خلاف جهت حرکت توپ وارد می‌شود و حرکت آن را کند

می‌کند.

چرا را رفتن بر روی سطح یخ و برف دشوار است؟

زیرا یخ و برف سطوحی صاف و صیقلی هستند و میزان نیروی اصطکاک بر روی آن‌ها بسیار کم است.

آزمایش کنید صفحه‌ی ۵۷

تخته ای صاف به طول تقریبی ۴۰ سانتی‌متر تهیه کنید و سطحی صاف مانند سطح سرامیک. روی چند کتاب قرار

دهید. جسمی مانند یک باتری قلمی را از بالای تخته رها کنید. جسم پس از طی چه مسافتی روی سطح صاف

می‌ایستد؟

بستگی به زاویه‌ی سطح شیب دار دارد. هرچه زاویه کمتر باشد جسم مسافت کمتری را طی خواهد کرد و بر عکس

ارتفاع را بیشتر کنیم به علت افزایش زاوبه‌ی سطح شیب دار. باطری مسافت بیشتری را طی خواهد کرد.

 

 بار دیگر این آزمایش را روی سطح پرز داری مانند موکت تکرار کنید. اين بار جسم پس از طی چه مسافتی

می‌ایستد؟

مسافت طی شده در سطح موکت نسبت به سطح سرامیک کمتر است.

اگر آزمایش را روی سطح نا هموار خاک انجام دهیم. چه اتفاقی می‌افتد؟

جسم با طی مسافت بسیار کم می‌ایستد.

اگر روی یخ انجام شود چه اتفاقی می‌افتد؟

جسم مسافت تولانی تری طی می‌کند.

- به نظر شما چه شرایطی را باید فراهم کنیم تا جسم مسافت بیشتری طی کند؟

وجود سطح صاف و صیقلی و با ناهمواری بسیار کم و افزایش ارتفاع و شیب تخته

- در کدام حالت جسم سریع تر متوقف می‌شود؟

سطح ناهموار خاک و شیب کم تخته

به نظر شما چرا در تمام حالت‌هاء جسم پس از مدتی بالاخره می ایستد؟

به علت وجود نیروی اصطکاک که خلاف جهت حرکت جسم وارد می‌شود و با وارد کردن نیرو سبب کند شدن

حرکت می گردد.

ایستگاه فکر صفحه‌ی ۵۸

در شکل صفحه‌ی قبل کدام نیرو سبب کند شدن حرکت و توقف جسم شده است؟ این نیرو در کدام جهت بر جسم

وارد شده است؟

اصطکاک. خلاف جهت حرکت بر جسم اثر گذاشته است.

شکفتی های آفرینش صفحه‌ی ۵۸

آیا می‌دانید اگر نیروی اصطکاک نبود چه اتفاقی می‌افتاد؟ آیا زندگی بدون اصطکاک برای شما قابل تصور است؟

نیروی اصطکاک در انجام کار ها و در زندگی ما در برخی موارد مفید است و در برخی مورد مضر. به طور مثال در

هنگام حرکت نیروی قطعه های ماشین باعث گرم شدن قطعات شده و مقداری انرژی به هدر می‌رود و به طور کلی

بخشی از انرژی ماشین‌ها صرف غلبه بر اصطکاک می‌شود. حال اگر روزی اصطکاک نباشد به انسان هم ضرر و

آسیب و هم فایده و سود می‌رسد.

ایستگاه فکر صفحه‌ی ۵۸

در «آزمایش کنید» صفحه‌ی قبل, نیروی اصطکاک در کدام حالت بیشتر است؟ آیا به نظر شما سطحی وجود دارد که

جسم رها شده بر روی آن متوقف نشود؟ در گروه خود بحث کنید.

سطح ناهموار خاک نسبت به سطوح دیگر دارای نیروی اصطکاک بیشتری است. تمام سطوح موجود در کره خاکی

دارای نیروی اصطکاک هستند به همین خاطر است که اجسام متحرک (مانند توپ شوت شده توسط یک
فوتبالیست) پس از طی یک مسافت مشخص متوقف می شوند اما سطوح مختلف دارای نیروی اصطکاک مختلف و
متفاوت با یکدیگر می‌باشند. هرچه سطحی دارای ناهموای و پستی و بلندی کمتری باشد نیروی اصطکاک. در آن
سطح کمتر است. بنابراین در تمام سطوح. بالاخره جسم رها شده پس از مدتی متوقف خواهد شد. هرچند شاید
زمان طولانی تری نیاز باشد.
گفت و گو کنید صفحه‌ی ۵۸
۱- در هر یک از فعالیت های زیر نیروی اصطکاک بیشتر باشد بهتر است يا کمتر؟ چرا؟
الف) هنگام ترمز کردن اتومبیل
بیشتر. تا ماشین سریع تر متوقف شود.
ب) بالا رفتن از کوه
بیشتر. تا کنترل بیشتری داشته باشیم و از بالا به پایین کوه نیفتیم.
پ) اسکیت روی یخ يا برف
کمتر, تا راحت تر و با سرعت بیشتری سر بخوریم.
ت) گره زدن طناب
بیشتر. انجام کار آسان تر می‌شود.
ث) اصطکاک بین اجزای دوچرخه. مثلا زنجیر و چرخ دنده
کمتر حرکت روان تر دوچرخه.
ج) هنگام هل دادن یک جسم سنگین
کمتر. هل دادن جسم راحت تر می‌شود.
۲-چه راه هایی برای آسان کردن حرکت در راه های برفی و یخی پیشنهاد می‌کنید.
استفاده از کفش های عاج دار هنگام پیاده روی, ریختن شن و ماسه بر روی سطح برفی و یخی استفاده از چوب
دستی یا میله‌ی فلزی نوک تیز جهت فرو کردن در برف و یخ به عنوان تکیه گاه.
پژوهش کنید صفحه‌ی ۵۸
تحقیق کنید برای افزایش اصطکاک در روزهای برفی و سر نخوردن اتومبیل ها چه اقداماتی صورت می‌گیرد؟ نتیجه
تحقیق را به کلاس ارائه دهید.
۱- استفاده از زنجیر چرخ.
۳- ریختن مخلوط شن و نمک بر روی سطح جاده یخ زده
۳- استفاده از لاستیک عاج دار
آزمایش کنید صفحه‌ی ۵۹

یک کتاب بزرگ روی میز قرار دهید و سعی کنید به کمک یک کش آن را به حرکت در آورید. این آزمایش را
می‌توانید با قرار دادن چند کتاب روی هم. نیز انجام دهید. حالا چند مداد استوانه‌ای شکل زیر کتاب قرار دهید و
دوباره سعی کنید کتاب را به کمک همان کش به حرکت در آورید در کدام حالت حرکت دادن کتاب راحت تر
است و کش کمتر کشیده می‌شود؟ علت را توضیح دهید.
در حالتی که چند مداد استوانه‌ای زیر کتاب قرار می دهیم کش کمتر کشیده می‌شود زیرا نیروی اصطکاک بین سطح
و کتاب کاهش می‌یابد
به نظر شما امروزه برای کم کردن اصطکاک از چه روش های استفاده می‌کنند؟
از مواد روان ساز استفاده می‌شود. روان سازها موادی مانند انواع روغن‌هاء گریس و مواد مشابه هستند که فرورفتگی
های سطح یک جسم را پر می‌کنند و در نتیجه سطوح تماس, حالت صاف و هموار پیدا کرده و با یکدیگر اصطکاک
پیدا نمی کنند. همچنین از چرخ. ساچمه. بلبرینگ و ... نیز استفاده می‌شود.
توضیح دهید چگونه یک دانش آموز می‌تواند یک چمدان مسافرتی سنگین را به راحتی جابه‌جا کند؟
اگر دانش آموز این چمدان سنگین را بر روی یک چرخ دستی قرار دهد. حرکت دادن آن خیلی آسان خواهد بود.
علت این امر آن است که چرخ های چرخ دستی میزان استکاک را به مراتب کاهش می‌دهد. در حقیقت با اين کار به
جای این که ته جعبه با سطح زمین تماس داشته باشد. چرخ های روان و صاف چرخ دستی است که بر روی زمین
می‌چرخد و حرکت می کند. همچنین برخی چمدان های بزرگ دارای چرخ هستند که میزان اصطکاک و زمین را کم
می‌کند و انتقال چمدان را آسان تر می‌نماید.
ایستگاه فکر صفحه‌ی ‎۵٩‏
‏وقتی اتومبیل در جاده‌ای در حال حر کت است. نیروی اصطکاک بر آن اثر کرده و باعث کاهش سرعت آن می‌شود.
به نظر شما آیا نیروی اصطکاک بر کشتی یا هواپیمای در حال پرواز نیز اثر می کند؟
بله. مایعات و هوا از ذرات بسیار ریزی به نام ملکول تشکیل شده‌اند. وقتی یک جسم درون مایع حرکت می‌کند. باید
این ذرات را کنار بزند و پیش برود. از طرف دیگر. ذرات مایع نیز بر آن جسم نیرو وارد می‌کنند تا مانع حرکت آن
شوند و درنتیجه مقاومت ایجاد می‌کنند. همچنین وقتی یک جسم در هوا حرکت می‌کند باید ملکول های هوا را که
نقش یک مانع را ایفا می‌کنند کنار بزند و پیش برود. هوا هميشه بر هر چیز متحرک فشا و نیرو وارد می‌کند و اين
نیرو (مقاومت هوا) یا (نیروی پسا) نامیده می‌شود. بهتر است بدانیم میزان مقاومت آب خیلی بیشتر از هوا است.