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

Мезозойские млекопитающие и их родственники оказались обладателями однотонного темно-коричневого меха Мезозойские млекопитающие и их родственники оказались обладателями однотонного темно-коричневого меха

Палеонтологи реконструировали окраску шести маммалиаформов

N+1
11 горячих афганских моделей, певиц (даже рэперша!) и просто красавиц 11 горячих афганских моделей, певиц (даже рэперша!) и просто красавиц

Без никабов, хиджабов и средневековых предрассудков!

Maxim
Доказано: физическая активность на свежем воздухе полезнее, чем в помещении Доказано: физическая активность на свежем воздухе полезнее, чем в помещении

Как свежий воздух усиливает эффект от физической активности

ТехИнсайдер
Поселившийся в аду Орфей. Как Георгий Иванов из любимца муз и бонвивана стал самым глубоким и печальным поэтом русской эмиграции Поселившийся в аду Орфей. Как Георгий Иванов из любимца муз и бонвивана стал самым глубоким и печальным поэтом русской эмиграции

Его называли «первым поэтом русской эмиграции», а еще «ничтожным эпигоном»

Esquire
Почему мы тянем время, даже когда знаем, что надо уйти? О токсичных отношениях и ловушках сознания Почему мы тянем время, даже когда знаем, что надо уйти? О токсичных отношениях и ловушках сознания

Почему же так сложно выйти из замкнутого круга токсичных отношений?

VOICE
Змеи утратили конечности в результате мутации генома Змеи утратили конечности в результате мутации генома

Змеи утратили конечности в ходе генетических мутаций около 150 млн лет назад

Популярная механика
Автор подкаста Автор подкаста

Мари Новосад только что вернулась с SNCTM в Нью-Йорке и рапортует нам

Playboy
«Жизнь ребенка в России предопределена»: как четыре женщины меняют школы в регионах «Жизнь ребенка в России предопределена»: как четыре женщины меняют школы в регионах

Как работает проект «Учитель для России» и за счет чего живет

Forbes
Разбогатеть на барахолке: что, как и когда покупать на блошиных рынках Разбогатеть на барахолке: что, как и когда покупать на блошиных рынках

При знании предмета и удаче на блошином рынке можно найти подарок кому угодно

Maxim
Халк на телефоне и силиконовый имплант: чудесные истории спасения от пуль Халк на телефоне и силиконовый имплант: чудесные истории спасения от пуль

Сохранить жизнь при перестрелке могут не только бронежилеты

Playboy
20 ошибок, которые совершает почти каждый владелец кошки 20 ошибок, которые совершает почти каждый владелец кошки

Иногда наша любовь может навредить кошке.

Популярная механика
Самое четкое изображение живой кишечной палочки помогло понять архитектуру ее мембраны Самое четкое изображение живой кишечной палочки помогло понять архитектуру ее мембраны

Ученые проследили динамику изменений мембраны кишечной палочки

N+1
«Что? Где? Куда?»: вместе с Госавтоинспекцией отвечаем на популярные вопросы о безопасности дорожного движения «Что? Где? Куда?»: вместе с Госавтоинспекцией отвечаем на популярные вопросы о безопасности дорожного движения

Чем больше водитель знает о безопасности, тем лучше для него

GQ
В Казахстане обнаружили тюркское погребение с двумя собаками и лошадьми В Казахстане обнаружили тюркское погребение с двумя собаками и лошадьми

Археологи раскопали в окрестностях Усть-Каменогорска курган раннетюрской эпохи

N+1
«Вряд ли мы перестали любить»: как устроен аудиоспектакль по письмам великих людей к их возлюбленным «Вряд ли мы перестали любить»: как устроен аудиоспектакль по письмам великих людей к их возлюбленным

Аудиоспектакль-прогулка, декорациями проекта стал город Санкт-Петербург

Esquire
Платформы говорят Платформы говорят

Cтриминговые сервисы множатся и производят огромное количество контента

GQ
Как разматывают Интернет: прокладка подводных кабелей Как разматывают Интернет: прокладка подводных кабелей

Как мировая информационная паутина соединяет континенты

Популярная механика
Девушка дня: Эмилия Кларк Девушка дня: Эмилия Кларк

Фото и факты из биографии Матери драконов – Эмилии Кларк

Maxim
10 поз, в которых спит твой кот, и что они значат 10 поз, в которых спит твой кот, и что они значат

Оказывается, по тому, как спит кот, можно понять его загадочную душу!

Maxim
5 самых перспективных методов продления жизни 5 самых перспективных методов продления жизни

Лучшие практики, которые позволяют увеличить продолжительность жизни

Популярная механика
Место силы Место силы

Валерия Дзюба о своем новом офисе в легендарном доме Наркомфина

AD
Как исследуют ускоряющуюся Вселенную? Как исследуют ускоряющуюся Вселенную?

Несмотря на все достижения, мы наблюдаем только около 5% Вселенной

Популярная механика
Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии

Как нейросети помогают создавать протезы и восстанавливать культурные памятники

Популярная механика
Синяков нет, но душа искалечена: ответы на важные вопросы о психологическом насилии Синяков нет, но душа искалечена: ответы на важные вопросы о психологическом насилии

Обязательно ли эмоциональное насилие приводит к физическому?

Forbes
Разговор Павла Пепперштейна с Кириллом Ивановым — о «Потерянном зеркальце», детских потрясениях и сказках Разговор Павла Пепперштейна с Кириллом Ивановым — о «Потерянном зеркальце», детских потрясениях и сказках

Группа «Самое Большое Простое Число» выпустила сказку «Потерянное зеркальце»

Esquire
В отличной норме В отличной норме

Нормальной жизни достоин каждый вне зависимости от диагноза

Harper's Bazaar
Советская автомобильная иллюстрация: 1976 год Советская автомобильная иллюстрация: 1976 год

Необычная автомобильная подборка – из набора карманных календариков 1976 года

Популярная механика
Кира Коваленко Кира Коваленко

Режиссер Кира Коваленко взяла главный приз конкурса авторского кино

Собака.ru
Никаких «мы Ельцины». Отрывок из книги журналиста Ильи Жегулева Никаких «мы Ельцины». Отрывок из книги журналиста Ильи Жегулева

Отрывок из книги Ильи Жегулева о Борисе Ельцине

СНОБ
На долгую память: как повысить стойкость перманентного макияжа На долгую память: как повысить стойкость перманентного макияжа

Перманентный макияж был создан для тех, кому не по душе заботы о красоте

Cosmopolitan
Открыть в приложении