Hvad er forskellen mellem statisk og kinetisk friktion på atomniveau?


Svar 1:

A. Når du stopper ved et trafiklys, oplever du en svag rykk, når du stopper. Dette har ikke kun en, men to mulige forklaringer.

  1. Når der tages derivater med hensyn til tid, er hastighed derivatet af position, acceleration er derivatet af hastighed, og rykk er derivat af acceleration. Når du decelererer glat til et stop, er ryget nul, fordi decelerationen er konstant. Men på det øjeblik stopper du decelerationen falder øjeblikkeligt til nul, og rykket er til et uendeligt øjeblikkeligt øjeblik, hvilket viser sig at være mærkbart. Så længe skivepuderne fortsætter med at glide på rotorerne på dine fire hjul, er decelerationen forårsaget af kinetisk friktion. På det øjeblik stoppes rotorerne i forhold til skivepuderne, de låser sammen, og det tager ekstra kraft at løsne dem igen, ud over den kinetiske friktion. Dette er statisk friktion.

Et stort spørgsmål er, hvilken af ​​disse to forklaringer er den mere betydningsfulde. Dit gæt er så godt som mit og kan godt være bedre.

B. Når dit vækkeur slukker om morgenen, hopper nogle ikke med det samme ud af sengen. Dette er statisk friktion. Når sådanne mennesker kommer i gang, er det et stykke tid, før de kommer ud af døren. Dette er kinetisk friktion.

C. Din tur til at komme med et eksempel på forskellen.

Selvom jeg ikke helt sikkert ved, hvad der sker på atomniveau, har det helt klart at gøre med Van der Waals-styrkerne på kontaktpunkterne. Disse er forskellige og derfor svære at analysere teoretisk. Min gæt ville være, at så længe glidningen fortsætter, så mange kontaktpunkter begynder at grave sig ind, som begynder at bryde væk. Men når glidningen stopper, styres alle kontaktpunkter til deres laveste potentielle energiniveau, nemlig fremad for dem, der begynder at grave ind og bagud for dem, der bare bryder væk. Slags som musikstole, hvor ingen engagerer sig i en bestemt stol, så længe musikken spiller, men når musikken stopper, er der et vanvittigt sus til den nærmeste stol.


Svar 2:

 friktionskoefficienten er

uafhængig

 af kontaktområdet mellem de to overflader

kan ikke

 friktionen skyldes elektrostatiske frastødninger, der finder sted ved et meget lille antal kontaktpunkter mellem de to ru overflader.

aldrig

Det rigtige svar: snavs. Overflader i den virkelige verden er belagt med løst materiale som snavs eller vand, der kiler sig ind i de mikroskopiske mellemrum mellem de ru overflader.

Mikroskopisk konverterer kinetisk friktion således drivkraften til varme, mens statisk friktion blot går ind i en elastisk deformation af overfladerne, der vendes, når drivkraften forsvinder eller glidningen begynder.


Svar 3:

 friktionskoefficienten er

uafhængig

 af kontaktområdet mellem de to overflader

kan ikke

 friktionen skyldes elektrostatiske frastødninger, der finder sted ved et meget lille antal kontaktpunkter mellem de to ru overflader.

aldrig

Det rigtige svar: snavs. Overflader i den virkelige verden er belagt med løst materiale som snavs eller vand, der kiler sig ind i de mikroskopiske mellemrum mellem de ru overflader.

Mikroskopisk konverterer kinetisk friktion således drivkraften til varme, mens statisk friktion blot går ind i en elastisk deformation af overfladerne, der vendes, når drivkraften forsvinder eller glidningen begynder.