Физики построили микроскопическую модель трения

N+1Наука

Превращение энергии движения в тепловую оказалось не самым важным источником трения

Марат Хамадеев

Физики построили микроскопическую модель трения, которое испытывает частица, двигающаяся по периодической поверхности с постоянной скоростью и взаимодействующая с ее фононами. Они выяснили, что возникновение силы трения слабо зависит от превращения механической энергии в тепло, однако этот процесс влияет на баланс вкладов в силу от разных фононов. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

S. Yu. Krylov et al / Scientific Reports, 2021

Трение — это один их самых прикладных физических процессов, с которым сталкивается человек. Он связан в первую очередь с потерей энергии и импульса при соприкосновении тел, движущихся относительно друг друга. Несмотря на то, что количественные законы трения на макроскопическом уровне известны уже несколько веков, механизм диссипации энергии на атомарном уровне до сих пор до конца не ясен, отчасти из-за того, что эти процессы очень сложно изучать экспериментально. Вместе с тем его понимание позволит контролировать трение на гораздо более глубоком уровне, что будет иметь массу практических приложений.

В последние десятилетия физики активно изучают роль фононных, электронных и других элементарных возбуждений в возникновении трения, однако до сих пор нет однозначного ответа на вопрос, почему передача механической энергии в эти степени свободы оказывается необратимой. На первый взгляд кажется, что все дело в простом превращении механической энергии в тепло, то есть распределении энергии одиночного фонона по соседним частотам согласно равновесному закону (термализации). Однако недавние симуляции показали, что силы трения могут возникать даже в отсутствие термализации фононного резервуара.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Биология в фокусе: Естественные отделения университетов Российской империи (1830–1900)» «Биология в фокусе: Естественные отделения университетов Российской империи (1830–1900)»

Почему в начале XIX века в университетах было мало практических занятий

N+1
«Роскошные сапфиры с защитой»: раскрыта тайна любимых украшений принцессы Дианы «Роскошные сапфиры с защитой»: раскрыта тайна любимых украшений принцессы Дианы

Коллекцию принцессы Дианы с сапфирами оценивают в 20 миллионов фунтов стерлингов

Cosmopolitan
Астрономы впервые нашли пару из миллисекундного пульсара и обнаженной гелиевой звезды Астрономы впервые нашли пару из миллисекундного пульсара и обнаженной гелиевой звезды

Что приводит к возникновению систем с миллисекундными пульсарами?

N+1
Что нельзя говорить тому, кто разочаровался в жизни Что нельзя говорить тому, кто разочаровался в жизни

Что делать, если вы поняли, что вашего близкого посещают суицидальные мысли?

Psychologies
Вся правда о холестерине Вся правда о холестерине

Что на самом деле вызывает заболевания сердца и сосудов

kiozk originals
10 признаков превосходно замаскированной депрессии 10 признаков превосходно замаскированной депрессии

Как вычислить людей с депрессией и что делать дальше?

Psychologies
Археологи обнаружили в засыпанном здании столбы в виде фаллосов возрастом 11 тысяч лет Археологи обнаружили в засыпанном здании столбы в виде фаллосов возрастом 11 тысяч лет

Турецкий ученый представил результаты раскопок на памятнике Карахан-Тепе

N+1
Логический кубит стал устойчив к шумам Логический кубит стал устойчив к шумам

Квантовые коды коррекции ошибок работают не только в теории, но и на практике

N+1
Углеродные нанотрубки помогут создать плазмонный интерферометр на чипе Углеродные нанотрубки помогут создать плазмонный интерферометр на чипе

Плазменные волны (плазмоны) — это коллективные возбуждения электронов

Популярная механика
Космическое агентство ОАЭ объявило о разработке новой межпланетной миссии Космическое агентство ОАЭ объявило о разработке новой межпланетной миссии

Новая межпланетная миссия ОАЭ

Популярная механика
Цифровой детокс Цифровой детокс

Сетевая зависимость. Как ее заметить и сказать себе «стоп»?

Psychologies
Почему мы регулярно играем роль «жертвы» в отношениях Почему мы регулярно играем роль «жертвы» в отношениях

На протяжении жизни регулярно настигают неприятности, и ситуация повторяется?

Psychologies
Диджитал-этикет для взрослых: журналисты WSJ составили ряд рекомендаций о цифровой этике и гигиене Диджитал-этикет для взрослых: журналисты WSJ составили ряд рекомендаций о цифровой этике и гигиене

Как выглядит цифровой этикет в современном мире?

Inc.
Археологи раскопали в Верхней Нубии 142 погребения эпохи неолита Археологи раскопали в Верхней Нубии 142 погребения эпохи неолита

В Верхней Нубии обнаружили 142 человеческих погребения эпохи неолита

N+1
Протезы для мозга: как это работает Протезы для мозга: как это работает

Как насчет протеза самого сложного и важного для человека органа?

Популярная механика
Исследование: покупатели больше доверяют компаниям с короткими и простыми названиями Исследование: покупатели больше доверяют компаниям с короткими и простыми названиями

Название бренда влияет на то, как к нему относятся покупатели

Inc.
Монополия на насилие. Почему запрет «Мужского государства» не имеет ничего общего с защитой женщин Монополия на насилие. Почему запрет «Мужского государства» не имеет ничего общего с защитой женщин

Государство хочет сохранить монополию на насилие?

СНОБ
10 прочнейших автомобилей, способных пересечь пустыню 10 прочнейших автомобилей, способных пересечь пустыню

Автомобили, способные пересечь пустыню не хуже тачек из «Безумного Макса»

Популярная механика
Мужчина женился на девушке после констатации смерти мозга, чтобы стать вдовцом Мужчина женился на девушке после констатации смерти мозга, чтобы стать вдовцом

Грег Питерс решил провести свадебную церемонию, несмотря на смерть невесты

Cosmopolitan
Из бухгалтера в визажиста: как я изменила свою судьбу Из бухгалтера в визажиста: как я изменила свою судьбу

Как часто, идя на поводу у страхов, мы занимаемся нелюбимыми делами

Psychologies
«Все родственники стали смотреть “Доту”». Интервью с киберспортсменами Team Spirit, которые выиграли 18 миллионов долларов «Все родственники стали смотреть “Доту”». Интервью с киберспортсменами Team Spirit, которые выиграли 18 миллионов долларов

«Сноб» поговорил с Team Spirit об их образе жизни, страхах и мечтах

СНОБ
Шифры на вашем счете Шифры на вашем счете

Cвою цифровую наличность сегодня можете создать и вы

GQ
Hyundai Creta. Те же яйца, только свежая партия Hyundai Creta. Те же яйца, только свежая партия

Hyundai Creta — обновленный крепкий кроссовер с невысокой ценой

4x4 Club
Андрей Калина Андрей Калина

Паралимпиада в Токио принесла Андрею Калине сразу три золотых медали

Собака.ru
«Сила женщины в ее слабости»: как к этому утверждению относятся мужчины «Сила женщины в ее слабости»: как к этому утверждению относятся мужчины

В чем сегодня заключается сила женщины?

Psychologies
Это моя боль Это моя боль

Так ли необходимо быть хорошей девочкой и терпеть там, где не хочется?

Tatler
10 обычных вещей, которые почему-то неприличны в Японии 10 обычных вещей, которые почему-то неприличны в Японии

Как ты можешь, сам того не подозревая, обесчестить себя в Японии

Maxim
Крепкие руки и ровная спина: подтягивания — виды, техника, таблица и упражнения Крепкие руки и ровная спина: подтягивания — виды, техника, таблица и упражнения

Всё, что вы хотели знать о самом эффективном упражнении — о подтягиваниях

VOICE
Подросток хамит: что делать родителям Подросток хамит: что делать родителям

Как себя вести, если подросток вам хамит.

Psychologies
Открыто соединение, способное «включаться» под действием лазера Открыто соединение, способное «включаться» под действием лазера

Созданный фосфонат позволит точнее и безопаснее воздействовать на организм

Популярная механика
Открыть в приложении