کد مطلب: ۹۳۹۹۷۶
|
|
۲۲ آبان ۱۴۰۴ - ۱۰:۵۹

فیزیکدانان وجه اشتراک اصطکاک و چراغ قرمز راهنمایی را توضیح داده‌اند

فیزیکدانان وجه اشتراک اصطکاک و چراغ قرمز راهنمایی را توضیح داده‌اند
PRL: عابران پیاده میکروسکوپی سطوح لغزنده را تحریک می‌کنند

به گزارش مجله خبری نگار، یک تقاطع را تصور کنید: همه عابران پیاده منتظر چراغ قرمز هستند، اما به محض اینکه یکی از آنها قدمی بردارد، همه از او پیروی می‌کنند. معلوم می‌شود که اتفاق مشابهی در سطح میکروسکوپی رخ می‌دهد. دانشمندان آمستردام کشف کرده‌اند که وقتی دو سطح شروع به لغزش می‌کنند، این فرآیند توسط یک "اثر جمعیت" مشابه آغاز می‌شود. این مطالعه در مجله Physical Review Letters (PRL) منتشر شده است.

در این آزمایش، محققان یک سطح سیلیکونی صاف را روی یک سطح ناهموار فشار دادند و بررسی کردند که چگونه نیروی اصطکاک با افزایش فشار بین آنها تغییر می‌کند.

معلوم شد که تحت فشار کم، یک بی‌نظمی میکروسکوپی واحد - یک آسپریتا - مسئول مقاومت در برابر لغزش است. این آسپریتا برای حرکت به فشار قوی نیاز دارد. اما تحت فشار بیشتر، بسیاری از آسپریتا‌ها به طور همزمان با هم تماس پیدا می‌کنند و وقتی برخی از آنها شروع به لغزش می‌کنند، بقیه به سرعت "فعال" می‌شوند - مانند جمعیتی که در یک گذرگاه عابر پیاده جمع شده‌اند.

نتیجه: لغزش آسان‌تر می‌شود و ضریب اصطکاک استاتیک... کاهش می‌یابد! این با باور رایج که هر چه سطوح را محکم‌تر فشار دهید، حرکت دادن آنها سخت‌تر است، در تضاد است. نویسندگان یافته‌های خود را با استفاده از مدل‌سازی ریاضی تأیید کردند.

این کشف هم برای فناوری نانو - مثلاً در مونتاژ ریزتراشه‌های با دقت بالا - و هم برای ژئوفیزیک مهم است: شروع لغزش در گسل‌های بزرگ پوسته زمین زمینه‌ساز زلزله است. این دانش جدید به مدل‌سازی و پیش‌بینی دقیق‌تر چنین پدیده‌هایی کمک خواهد کرد.

برچسب ها: علم و دانش فیزیک
ارسال نظرات
قوانین ارسال نظر