إذا تزلجت إلى أسفل تل، ورغبت في تحديد معامل الاحتكاك الحركي بين الزلاجة وسطح التل، فكيف يمكنك القيام بذلك؟ كن دقيقاً في كيفية تحديد خطوات حل هذه المسألة.

بما أنّ tan θ = µ_k عندما يتحرك المتزلج على سطح التل بسرعة ثابتة، فإنّنا نحتاج فقط إلى معرفة زاوية ميل السطح.

حل أسئلة مختبر الفيزياء

معامل الاحتكاك:

الاستنتاج والتطبيق:

1. قارن. تفحص قيم μ_s و μ_k التي حصلت عليها، وتحقق من معقولية النتائج.

يستنتج الطلاب من خبراتهم اليومية ومشاهداتهم على الأجسام المتحركة أنّ القوة اللازمة لبدء حركة جسم ما تكون أكبر من القوة اللازمة للمحافظة عليه متحركاً؛ لذا فإنّ قيمة µ_s أكبر من قيمة μ_k أي أن µ_s>µ_k.

2. استخدم النماذج. ارسم مخطط الجسم الحر موضحاً القوى المؤثرة في القطعة الخشبية عندما توضع على السطح المائل بزاوية θ على الأفقي، وتحقق من أن المخطط يتضمن القوة الناشئة عن الاحتكاك.

3. ما الذي يمثله tan θ اعتماداً على مخططك، مع الأخذ بعين الاعتبار أن الزاوية θ هي الزاوية التي يبدأ عندها الجسم في الانزلاق؟

تمثل قيمة tan θ معامل الاحتكاك الحركي؛ لأن tan θ = f_k/F_gy = f_k/F_N = µ_k

4. قارن. بين قيمة tan θ (تجريبياً) و μ_s و μ_k.

يجب أن تكون قيمة tan θ مساوية لقيمة µ_k أما قيمة µ_s فيجب أن تكون أكبر من tan θ وأكبر من µ_k.

التوسع في البحث:

كرّر التجربة باستعمال سطوح أخرى ذات خصائص مختلفة.

ستختلف الإجابات باختلاف المواد المستعملة، على أن تكون قيم µ في قاعة الصف ما بين صفر وواحد.

الفيزياء في الحياة:

إذا تزلجت إلى أسفل تل، ورغبت في تحديد معامل الاحتكاك الحركي بين الزلاجة وسطح التل، فكيف يمكنك القيام بذلك؟ كن دقيقاً في كيفية تحديد خطوات حل هذه المسألة.

بما أنّ tan θ = µ_k عندما يتحرك المتزلج على سطح التل بسرعة ثابتة، فإنّنا نحتاج فقط إلى معرفة زاوية ميل السطح.