Σε ατομικό επίπεδο, ποια είναι η διαφορά μεταξύ της στατικής και κινητικής τριβής;


Απάντηση 1:

Α. Όταν σταματάτε σε φανάρι, παρατηρείτε ένα ελαφρύ τράνταγμα όταν σταματάτε. Αυτό δεν έχει μόνο μία αλλά δύο πιθανές εξηγήσεις.

  1. Λαμβάνοντας παράγωγα σε σχέση με το χρόνο, η ταχύτητα είναι το παράγωγο της θέσης, η επιτάχυνση είναι το παράγωγο της ταχύτητας, και το τράνταγμα είναι το παράγωγο της επιτάχυνσης. Καθώς επιβραδύνετε ομαλά το τράβηγμα στάσης είναι μηδέν επειδή η επιβράδυνση είναι σταθερή. Αλλά αυτή τη στιγμή σταματάτε την επιβράδυνση σταγόνες στιγμιαία στο μηδέν και το τράνταγμα είναι για ένα απειροελάχιστο άπειρο, το οποίο αποδεικνύεται αισθητό.Όσο τα μαξιλαράκια δίσκων συνεχίζουν να γλιστρούν στους δρομείς των τεσσάρων τροχών σας η επιβράδυνση προκαλείται από κινητική τριβή. Αυτή τη στιγμή οι ρότορες σταματούν σε σχέση με τα μαξιλαράκια δίσκων που κλειδώνουν μεταξύ τους και χρειάζεται περισσότερη δύναμη για να σπάσουν τα χαλαρά ξανά, πέρα ​​από και πέρα ​​από αυτά της κινητικής τριβής. Αυτή είναι η στατική τριβή.

Μια μεγάλη ερώτηση είναι ποια από τις δύο εξηγήσεις είναι η πιο σημαντική. Η εικασία σας είναι τόσο καλή όσο η δική μου και μπορεί να είναι καλύτερη.

Β. Όταν το ξυπνητήρι σας σβήνει το πρωί, μερικοί άνθρωποι δεν μετακινούνται αμέσως από το κρεβάτι. Αυτή είναι η στατική τριβή. Μόλις οι άνθρωποι αυτοί ξεκινήσουν, είναι λίγο πριν να το κάνουν έξω από την πόρτα. Αυτή είναι η κινητική τριβή.

Γ. Η σειρά σας για να δείτε ένα παράδειγμα της διαφοράς.

Ενώ δεν ξέρω με βεβαιότητα τι συμβαίνει στο ατομικό επίπεδο, είναι σαφές ότι έχει σχέση με τις δυνάμεις του Van der Waals στα σημεία επαφής. Αυτά είναι ποικίλα και ως εκ τούτου δύσκολο να αναλυθούν θεωρητικά. Η εικασία μου θα ήταν ότι όσο συνεχίζεται η ολίσθηση, καθώς πολλά σημεία επαφής αρχίζουν να σκάβουν καθώς ξεκινούν να ξεφύγουν. Αλλά όταν ολισθαίνει σταματά όλα τα σημεία επαφής βιασύνη στο χαμηλότερο δυναμικό επίπεδο ενέργειας, δηλαδή προς τα εμπρός για εκείνα που αρχίζουν να σκάβουν μέσα και προς τα πίσω για αυτά που μόλις σπάζουν. Είδος σαν μουσικές καρέκλες, όπου κανείς δεν έχει δεσμευτεί σε μια συγκεκριμένη καρέκλα, όσο η μουσική παίζει, αλλά όταν η μουσική σταματά, υπάρχει μια τρελή βιασύνη στην πλησιέστερη καρέκλα.


Απάντηση 2:

 ο συντελεστής τριβής είναι

ανεξάρτητος

 της περιοχής επαφής μεταξύ των δύο επιφανειών

δεν μπορώ

 η τριβή οφείλεται σε ηλεκτροστατικές απωλειές που συμβαίνουν σε πολύ μικρό αριθμό σημείων επαφής μεταξύ των δύο τραχιών επιφανειών.

ποτέ

Η πραγματική απάντηση: βρωμιά. Οι επιφάνειες του πραγματικού κόσμου είναι επικαλυμμένες με χαλαρό υλικό όπως βρωμιά ή νερό που σφίγγει τα ίδια στα μικροσκοπικά διαστήματα μεταξύ των τραχιών επιφανειών.

Έτσι, μικροσκοπικά, η κινητική τριβή μετατρέπει την ενέργεια οδήγησης σε θερμότητα, ενώ η στατική τριβή απλώς εισέρχεται σε μια ελαστική παραμόρφωση των επιφανειών που αντιστρέφεται όταν η κινητήρια δύναμη απομακρυνθεί ή αρχίσει η ολίσθηση.


Απάντηση 3:

 ο συντελεστής τριβής είναι

ανεξάρτητος

 της περιοχής επαφής μεταξύ των δύο επιφανειών

δεν μπορώ

 η τριβή οφείλεται σε ηλεκτροστατικές απωλειές που συμβαίνουν σε πολύ μικρό αριθμό σημείων επαφής μεταξύ των δύο τραχιών επιφανειών.

ποτέ

Η πραγματική απάντηση: βρωμιά. Οι επιφάνειες του πραγματικού κόσμου είναι επικαλυμμένες με χαλαρό υλικό όπως βρωμιά ή νερό που σφίγγει τα ίδια στα μικροσκοπικά διαστήματα μεταξύ των τραχιών επιφανειών.

Έτσι, μικροσκοπικά, η κινητική τριβή μετατρέπει την ενέργεια οδήγησης σε θερμότητα, ενώ η στατική τριβή απλώς εισέρχεται σε μια ελαστική παραμόρφωση των επιφανειών που αντιστρέφεται όταν η κινητήρια δύναμη απομακρυνθεί ή αρχίσει η ολίσθηση.