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

Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода

Городской остров тепла снижает смертность населения от холода на 51,5 процента

N+1
В погоне за молодостью В погоне за молодостью

Глядя на некоторых женщин, мы недоумеваем: как им в 50 удается выглядеть на 30?!

Лиза
На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана

Хотя поверхность Марса сухая, многие особенности рельефа ― древние речные дельты

N+1
Мобильные данные Мобильные данные

Сегодня мы заливаем в машину не только топливо, но и гигабайты информации

GQ
Почему взрослые дети не уважают зрелых родителей: мнение и советы психоаналитика Почему взрослые дети не уважают зрелых родителей: мнение и советы психоаналитика

Почему мы считаем родительские убеждения устаревшими и обесцениваем их опыт

Psychologies
5 фильмов с самыми очаровательными злодейками 5 фильмов с самыми очаровательными злодейками

Будьте аккуратнее с этими девушками

GQ

19 кадров тех трех страшных дней 26 октября 2002 года

Cosmopolitan
Почему вятичи ватные? Почему вятичи ватные?

Как полюбить историю и даже получать от неё удовольствие?

ПУСК
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
Оливер Три — о своем безумном образе, жизни в России и драке с Ильичом Оливер Три — о своем безумном образе, жизни в России и драке с Ильичом

Оливер Три — о зависимостях, ковбоях и любимых артистах.

GQ
«Чувству меры нас научат Маша и три медведя» «Чувству меры нас научат Маша и три медведя»

Успеваем ли мы адаптироваться к вызовам цифровой среды

Psychologies
Прокачайся онлайн Прокачайся онлайн

Большинство людей по-прежнему хотят делать многие вещи онлайн

Здоровье
Как начать кататься на сноуборде Как начать кататься на сноуборде

Как встать на сноуборд, если раньше ты об этом только мечтала

Cosmopolitan
«Я любила свой токсикоз»: мне пересадили матку, чтобы я родила ребенка «Я любила свой токсикоз»: мне пересадили матку, чтобы я родила ребенка

Операция по пересадке матки стала реальностью для некоторых женщин

Cosmopolitan
Размер не имеет значения Размер не имеет значения

10 правил организации пространства на маленькой кухне

Добрые советы
Хозяин тайги Хозяин тайги

Как иркутский миллиардер Николай Буйнов добывает нефть и газ в сибирской глуши

Forbes
Слова-маркеры Ксении Собчак. Что они говорят о настроениях среднего класса Слова-маркеры Ксении Собчак. Что они говорят о настроениях среднего класса

Список слов-маркеров от Ксении Собчак

СНОБ
Диалектика времени Диалектика времени

Как размышления о времени способствовали развитию человеческой цивилизации

Вокруг света
Трудности перевода: что не так с голосовыми помощниками Трудности перевода: что не так с голосовыми помощниками

Почему сфера голосовых помощников еще далека от инновационных прорывов?

Inc.
Аргентинские мусзавры начали жить группами 193 миллиона лет назад Аргентинские мусзавры начали жить группами 193 миллиона лет назад

Динозавры начали вести социальный образ жизни уже в ранней юре

N+1
Не только «файф-о-клок»: все о традиции английского чаепития Не только «файф-о-клок»: все о традиции английского чаепития

Рассказываем об истории и основных правилах afternoon tea

Популярная механика
Найден способ повысить износостойкость стали в агрессивной среде Найден способ повысить износостойкость стали в агрессивной среде

Покрытие может существенно повысить защиту морской и прибрежной инфраструктуры

Популярная механика
Камбербэтч и котики: как великий кошачий художник закончил жизнь в психушке Камбербэтч и котики: как великий кошачий художник закончил жизнь в психушке

Луис Уэйн и его коты

Cosmopolitan
Где искать витамины? Где искать витамины?

Можно ли получать витамины с едой или нужно принимать дополнительно?

Здоровье
Кого на Руси замуж не брали: 8 недостатков, которых не прощали женщинам Кого на Руси замуж не брали: 8 недостатков, которых не прощали женщинам

Кому же из девушек на Руси предстояло остаться в одиночестве?

Cosmopolitan
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
Установка прошла успешно Установка прошла успешно

15 главных вопросов о современных имплантах груди

Собака.ru
Неубиваемые цитаты из фильма «ДМБ» Неубиваемые цитаты из фильма «ДМБ»

Крылатые перлы из, пожалуй, самого культового российского фильма на тему армии

Maxim
6 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях 6 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях

К сожалению, страшные истории случаются не только в фильмах

Playboy
Не умеют лечить: 6 страшных болезней, от которых до сих пор нет лекарств Не умеют лечить: 6 страшных болезней, от которых до сих пор нет лекарств

Рассказываем о распространенных и редких болезнях, которые пока не умеют лечить

Cosmopolitan
Открыть в приложении