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

Гадюка попыталась проглотить зайчонка в десять раз тяжелее себя Гадюка попыталась проглотить зайчонка в десять раз тяжелее себя

Некоторые змеи способны целиком проглатывать добычу, которая очень велика

N+1
Материаловеды сделали древесину в двадцать три раза тверже и изготовили из нее нож Материаловеды сделали древесину в двадцать три раза тверже и изготовили из нее нож

Материаловеды увеличили твердость древесины в двадцать три раза

N+1
В будущем зубы можно будет «лечить» волосами В будущем зубы можно будет «лечить» волосами

Есть ли способ восстанавливать поврежденные зубы?

ТехИнсайдер
Время старших Время старших

Как мы осознаем сегодня возраст? Рассуждают участницы сообщества Young Old

Домашний Очаг
Дышать или не дышать: насколько эффективна дорогостоящая ксенонотерапия Дышать или не дышать: насколько эффективна дорогостоящая ксенонотерапия

Ксенонотерапия: что это за метод, безопасен ли он и насколько полезен в лечении?

Forbes
Что такое NVMe SSD: чем он лучше SATA Что такое NVMe SSD: чем он лучше SATA

Чем NVMe SSD лучше SATA?

CHIP
Дал бог зайку, но за что? Честные сериалы про материнство Дал бог зайку, но за что? Честные сериалы про материнство

Подборка честных сериалов о материнстве, которые рассказывают все как есть

Cosmopolitan
«Прощай, сестра»: история одного семейного крушения «Прощай, сестра»: история одного семейного крушения

Наша героиня столкнулась с предательством людей, которых считала самыми близкими

Psychologies
Похудела и пожалела: я отказалась от хлеба на неделю и не собираюсь повторять Похудела и пожалела: я отказалась от хлеба на неделю и не собираюсь повторять

Что может случиться, если отказаться от хлеба и булок

Cosmopolitan
Елена Нусинова — Forbes: «Сейчас говорить о журналистике почти невыносимо» Елена Нусинова — Forbes: «Сейчас говорить о журналистике почти невыносимо»

Как женщины заняли топовые позиции в российской журналистике в 1990-е?

Forbes
Дина Рубина: В благодетельных дебрях психиатрии. Отрывок из романа «Маньяк Гуревич» Дина Рубина: В благодетельных дебрях психиатрии. Отрывок из романа «Маньяк Гуревич»

История страны и время, от которого можно спастись только в безумии

СНОБ
Подточить клыки, установить камеру: странные запросы пациентов стоматолога Подточить клыки, установить камеру: странные запросы пациентов стоматолога

Странные пожелания пациентов стоматолога

Cosmopolitan
Генератор культуры Генератор культуры

ГЭС‑2 станет вырабатывать энергию современного искусства

AD
Невезучие Невезучие

Какие знаки Зодиака часто попадают в неприятные ситуации?

Лиза
Древние жители Сидона не захотели есть морскую рыбу Древние жители Сидона не захотели есть морскую рыбу

Биоархеологи провели изотопный анализ останков 112 человек

N+1
Неокрестьяне и «манящий агротех» с кофемашинами в парниках: как французы вовлекают молодёжь в сельское хозяйство Неокрестьяне и «манящий агротех» с кофемашинами в парниках: как французы вовлекают молодёжь в сельское хозяйство

Как частные предприниматели доказывают, что фермерство — это прибыльный бизнес

VC.RU
Низкоуглеродное государство:  как снизить издержки энергоперехода Низкоуглеродное государство:  как снизить издержки энергоперехода

Переход к зеленой экономике в ближайшие годы станет источником множества рисков

Forbes
Дарья Ведерникова: Почему важно помогать малому бизнесу Дарья Ведерникова: Почему важно помогать малому бизнесу

Почему микробизнес очень важен для нашей жизни в городе

СНОБ
В ГИБДД рассказали о «фенах». Как они работают и что умеют фиксировать В ГИБДД рассказали о «фенах». Как они работают и что умеют фиксировать

Водители обратили внимание на ручные радары у инспекторов ГИБДД

РБК
Диалектика времени Диалектика времени

Как размышления о времени способствовали развитию человеческой цивилизации

Вокруг света
Лети-лети, лепесток: глава книги  Лети-лети, лепесток: глава книги

Книга Эми Стюарт о бизнесе торговли цветами

Esquire
«Чем хлеб белее, тем умрешь скорее»: навигатор еды от диетолога Майкла Поллана «Чем хлеб белее, тем умрешь скорее»: навигатор еды от диетолога Майкла Поллана

Книга диетолога Майкла Поллана — отличный навигатор по разумному питанию

Forbes
Под водой, в космосе и даже в ДНК. Как человечество будет хранить информацию в будущем Под водой, в космосе и даже в ДНК. Как человечество будет хранить информацию в будущем

Самые новаторские и надежные варианты повесить замок на ваши файлы

Inc.
Цифровые дороги: кто и зачем делает трассы умными Цифровые дороги: кто и зачем делает трассы умными

Мы живем в эпоху цифровых двойников. У современных дорог они тоже есть

Популярная механика
Красное ушко Красное ушко

Встреча с косулёнком

Наука и жизнь
Почему важно следить за давлением в шинах: советы водителям Почему важно следить за давлением в шинах: советы водителям

Неправильное давление в шинах может обернуться серьезными проблемами

РБК
Без доступной среды и компенсаций: как живут семьи с детьми с диагнозом spina bifida Без доступной среды и компенсаций: как живут семьи с детьми с диагнозом spina bifida

Интервью с основательницей фонда помощи детям со spina bifida Инной Инюшкиной

Forbes

Женщина, которая хочет в общей сложности родить 17 раз

Cosmopolitan
Малоизвестные, очень личные и великие факты о великом вратаре Льве Яшине Малоизвестные, очень личные и великие факты о великом вратаре Льве Яшине

Выдающиеся и малоизвестные факты о Льве Яшине

Maxim
Кто виноват в ДТП? Видео вызвало споры в соцсетях (в ГИБДД все объяснили) Кто виноват в ДТП? Видео вызвало споры в соцсетях (в ГИБДД все объяснили)

Кто нарушил правила дорожного движения и кто виноват в этой аварии?

РБК
Открыть в приложении