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

Выдр уличили в охоте на пингвинов Выдр уличили в охоте на пингвинов

Ученые зафиксировали нападения выдр на пингвинов в ЮАР

N+1
Секс, ложь, насилие. Темная сторона секса Секс, ложь, насилие. Темная сторона секса

Что заставляет людей переходить на сторону зла и как приручить демонов?

СНОБ
Гейдельбергский человек из Петралонской пещеры умер не меньше 277 тысяч лет назад Гейдельбергский человек из Петралонской пещеры умер не меньше 277 тысяч лет назад

Как ученые установили датировку древнего черепа из пещеры Петралона

N+1
Разведка доложила точно Разведка доложила точно

Есть мнение, что агентурная сеть сыграла определяющую роль в Курской битве

Дилетант
История мира в шести стаканах История мира в шести стаканах

Как ваши любимые напитки изменили мир

kiozk originals
Раскрыты характеристики российской многоразовой ракеты с поворотным крылом Раскрыты характеристики российской многоразовой ракеты с поворотным крылом

Российские специалисты рассказали о характеристиках ракеты-носителя «Иркут»

N+1
«У нас общий бюджет»: Ханна и Пашу тратят на домашний персонал 2 млн в месяц «У нас общий бюджет»: Ханна и Пашу тратят на домашний персонал 2 млн в месяц

Ханна (Анна Иванова) и Пашу (Павел Курьянов) готовы щедро платить за комфорт

Cosmopolitan
Кукушки и другие гнездовые паразиты предпочли птиц с маленькими глазами Кукушки и другие гнездовые паразиты предпочли птиц с маленькими глазами

Гнездовые паразиты выбирают в качестве хозяев пернатых с небольшими глазами

N+1
Предсказывая будущее: что такое предиктивная аналитика и как она поможет избежать аварий и техногенных катастроф Предсказывая будущее: что такое предиктивная аналитика и как она поможет избежать аварий и техногенных катастроф

Возможно ли спрогнозировать поломку оборудования?

Популярная механика
Астрономы раскрыли еще одну любопытную загадку нейтронных звезд Астрономы раскрыли еще одну любопытную загадку нейтронных звезд

Обнаружение гравитационной волны ставит задачу – узнать, что именно её вызвало

Популярная механика

Женщина, которая хочет в общей сложности родить 17 раз

Cosmopolitan
Изменение климата сократило срок службы водохранилищ в высокогорной Азии Изменение климата сократило срок службы водохранилищ в высокогорной Азии

Тающие ледники размывают породу в горах и приносят больше осадка

N+1
Еще 10 фильмов, изображающих Россию в самом неприглядном свете Еще 10 фильмов, изображающих Россию в самом неприглядном свете

Кино про российскую действительность, от которой хочется схватиться за голову

Maxim
«Домашнее насилие и я: история Мии». Мия Бордман сняла фильм о бытовой тирании «Домашнее насилие и я: история Мии». Мия Бордман сняла фильм о бытовой тирании

Звезда телешоу «Teen Mom UK» сняла документальный фильм о домашнем насилии

Cosmopolitan
Зеленый стартап: запустить производство полезной соли перед пандемией и не прогореть Зеленый стартап: запустить производство полезной соли перед пандемией и не прогореть

Предпринимательница из Астрахани Наталья Хазова выпускает альтернативу соли

Forbes
«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
«Оставила пуповину вместе с плацентой». Женщина рассказала про лотосовые роды «Оставила пуповину вместе с плацентой». Женщина рассказала про лотосовые роды

Лотосовые роды — это необычная традиция родом с Бали

Cosmopolitan
Поведение вулканов связали с состоянием магмы в резервуаре Поведение вулканов связали с состоянием магмы в резервуаре

Как состояние магмы определяет характер извержения вулкана?

N+1
Своя морковка круглый год Своя морковка круглый год

Сеем морковку под зиму

Наука и жизнь
Как выбирать зимнюю резину и почему шипы — прошлый век и отстой Как выбирать зимнюю резину и почему шипы — прошлый век и отстой

Если ты намерен купить новые покрышки, помни о реальности и теории вероятностей

Maxim
Пример для подражания: Оксана Лаврентьева Пример для подражания: Оксана Лаврентьева

Оксана Лаврентьева – бизнесвумен, коуч и создатель бренда одежды OLOLOL

Cosmopolitan
Больше не хочу краситься! Как вернуть натуральный цвет волос — мнение колориста Больше не хочу краситься! Как вернуть натуральный цвет волос — мнение колориста

Как вернуть свой цвет волос

VOICE
Чертова Золушка. Чем плохи сказки, на которых мы выросли Чертова Золушка. Чем плохи сказки, на которых мы выросли

Послушание, терпение, награда — классическая схема большинства сказок

СНОБ
Дюны: наикратчайший путеводитель Дюны: наикратчайший путеводитель

Все самое главное о дюнах в реальном мире, на нашей планете и на соседних

Популярная механика
Стрекозы преодолели Индийский океан благодаря попутным ветрам Стрекозы преодолели Индийский океан благодаря попутным ветрам

Рыжие бродяжки мигрируют без остановок более чем на 2000 километров

N+1
Вперед, к моногамии: как предотвратить измену Вперед, к моногамии: как предотвратить измену

Измена входит в топ-3 причин развода. Но можно ли ее избежать?

Cosmopolitan
Тироль первого плана Тироль первого плана

Тироль не зря называют сердцем Альп

Men’s Health
Артем Ларин: «Игнорирование ESG может обернуться потерей рынка» Артем Ларин: «Игнорирование ESG может обернуться потерей рынка»

Что такое ESG-повестка, и как бизнесу внедрить ее в свои процессы?

РБК
Подвиг офицера, который пожертвовал собой, чтобы спасти заложников во время «Норд-Оста» Подвиг офицера, который пожертвовал собой, чтобы спасти заложников во время «Норд-Оста»

Офицер предложил террористам себя в обмен на заложников в «Норд-Осте»

Maxim
Что делать, если нет скул? 8 примеров модного макияжа звезд с круглым лицом Что делать, если нет скул? 8 примеров модного макияжа звезд с круглым лицом

Как мейкап помогает в «рисовании» скул на круглом лице

VOICE
Открыть в приложении