الاحتكاك هو مقاومة حركة جسم متحرك باستخدام جسم آخر، وهي ليست قوة أساسية مثل الجاذبية أو الكهرومغناطيسية. ويعتقد العلماء أن هذه القوة تحدث نتيجة الانجذاب الكهرومغناطيسي بين الجسيمات المشحونة بين السطحين. ويشار أيضا إلى الاحتكاك باعتباره القوة التي تقاوم تحرك سطحين متلاصقين باتجاهين متعاكسين عندما يكون بينهما قوة ضاغطة تعمل على تلاحمهما معا. وتنتج هذه القوى كمية من الحرارة، ولولا وجود هذه القوة، لظلت الأجسام تتحرك وتنزلق دون توقف، لذلك الاحتكاك هو الذي يساعد على ثبات الأجسام وبقائها في مكانها .
في القرن الرابع عشر، بدأ العلماء في جمع القوانين التي تنظم الاحتكاك، ولكن بسبب تعقيد التفاعلات، يتطلب وصف قوة الاحتكاك في الحالات المختلفة عادة إجراء تجارب، ولا يمكن استنتاجها من المعادلات أو القوانين وحدها .
أنواع الاحتكاك
هناك نوعان رئيسيان من الاحتكاك: الاحتكاك الساكن والاحتكاك الحركي. يحدث الاحتكاك الساكن بين سطحين لا يتحركان بالنسبة لبعضهما البعض، بينما يحدث الاحتكاك الحركي بين أشياء متحركة. في السوائل، الاحتكاك هو المقاومة بين الطبقات المتحركة للسائل، والمعروفة أيضا باللزوجة. عموما، تكون السوائل اللزجة أكثر كثافة، لذلك العسل لديه احتكاك أكبر من الماء .
يمكن للذرات داخل المادة الصلبة أن تتعرض للاحتكاك أيضا، فعلى سبيل المثال، عندما يتم ضغط كتلة صلبة من المعدن، فإن جميع الذرات الموجودة داخل المادة تتحرك، مما يخلق احتكاكا داخليا، وفي الطبيعة لا توجد بيئات خالية من الاحتكاك، حتى في الفضاء السحيق، قد تتفاعل جسيمات دقيقة من المادة مسببة الاحتكاك .
الاحتكاك الساكن
هو نوع من الاحتكاك يمنع حركة الجسم ويحتفظ به في حالة ثابتة، يمكنك حساب الاحتكاك الساكن باستخدام المعادلة F SMAX = μ S F N، ويحدث هذا النوع من الاحتكاك عندما يكون الجسم الأول ثابتا بالنسبة للجسم الثاني، مثل وجود الكتاب على الطاولة، والقوة المطلوبة لتحريك هذا الجسم غالبا تكون أكبر قليلا من قوة الاحتكاك الساكن، ومعامل الاحتكاك الساكن يكون في الغالب أكبر من معامل الاحتكاك الحركي .
الاحتكاك الانزلاقي (المتحرك)
الاحتكاك الحركي هو الاحتكاك الذي يعارض الحركة المنزلقة ويحاول تقليل السرعة التي تنزلق بها الأسطح عبر بعضها البعض، ويتم فيه تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية أو صوتية. يمكن حساب الاحتكاك الحركي باستخدام المعادلة Fk=μkFn، ويحدث هذا النوع من الاحتكاك عندما يتحرك الجسم الأول بتناسب مع الجسم الثاني ويحتك أحدهما بالآخر، كما يحدث في حالة وجود مزلجة على الأرض. ويكون معامل الاحتكاك الحركي في الغالب أقل من معامل الاحتكاك الساكن .
الاحتكاك المتداول
هو الاحتكاك الذي يعمل على الأجسام عندما تتدحرج على سطح ما ، والاحتكاك المتداول هو أضعف بكثير من الاحتكاك المنزلق أو الاحتكاك الساكن ، وهذا يفسر سبب استخدام أشكال النقل البري للعجلات ، بما في ذلك الدراجات والسيارات والعجلات الرباعية والزلاجات الدوارة والدراجات البخارية وألواح التزلج .
تطبيقات الاحتكاك
يلعب الاحتكاك دورا مهما في العديد من العمليات اليومية، فعند دوران جسمين معا، يتحول بعض طاقة الحركة إلى حرارة بفعل الاحتكاك، ولذلك، يؤدي فرك العصي معا في النهاية إلى نشوب الشرر أو الحريق، وفي مجال السيارات، تطبق مبادئ الاحتكاك على إطارات السيارة؛ حيث إذا كانت الإطارات وسطح الطريق الذي تسير عليه السيارة ملسا أيضا، فإن السيارة ستستمر في الحركة دون توقف حتى لو حاول السائق إيقافها، ولذلك يتم تصنيع إطارات السيارات بسطح خشن لتحتك مع الطريق .
الاحتكاك هو المسؤول عن التآكل في تروس الدراجات والأجزاء الميكانيكية الأخرى، ولذلك يتم استخدام زيوت التشحيم والسوائل لتقليل الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة، كما يؤثر في مبدأ عمل المكابح حيث تحتاج السيارة إلى قوة تستطيع مقاومة قوة المحرك، وفي الآلات مثل السيارات، فإن الاحتكاك يؤدي إلى تقليل كفاءة الآلة، إذ إن السيارة تستهلك ربع قوتها لمقاومة الاحتكاك داخل المحرك، بالإضافة إلى الاحتكاك مع الهواء عندما تتحرك السيارة على الطريق .