Закон трения придется переписать заново
Пытаясь разобраться с динамикой движения тектонических плит и хотя бы приблизительно предсказать, в какой момент движение этих плит приведет к землетрясению, израильские физики вдруг выяснили, что известный веками закон трения не работает.
На первый взгляд, никакого откровения в этом нет. Давно известно, что простое правило, согласно которому сила необходимая для того, чтобы сдвинуть шкаф с места, равна произведению его веса и коэффициента трения покоя далеко не всегда просто применить на практике из-за изменчивости этого самого коэффициента – результат зависит от многих факторов, таких как температура шкафа, его влажность и т.д. и т.п. Однако эксперименты, проведенные в Еврейском университете Иерусалима, показали, что ситуация с трением еще менее предсказуема, чем считалось, и что по большому счету здесь требуется создание новой теории, куда более сложной и учитывающей факторы, которые до этого считались не имеющими отношения к делу.
Вертикальные и горизонтальные силы, приложенные к плексигласовому блоку (синие стрелки), вызывают неравномерно распределенное давление вдоль его поверхности (красные стрелки) и повреждают трущиеся контакты (желтое пятно), препятствующие скольжению.
Исследователи занимались тем, что сдвигали крепко прижатые к поверхности блоки из плексигласа. Пока давление на блок было распределено равномерно, сюрпризов не было. Но стоило лишь чуть-чуть изменить направление движения блока (всего на 1-2 сотых градуса) или чуть сильнее надавить на один из его концов, ситуация менялась кардинально. Давление на "скользящей" поверхности блока становилось очень неравномерным и коэффициент начинал "гулять" в ту или иную сторону, изменяясь порой в два раза.
Новая теория трения, которую предлагают создать израильские физики, должна, по их мнению, учитывать его микроскопическую природу, то есть поведение того набора мельчайших площадок, которыми соприкасаются трущиеся поверхности. Изучая эти контакты с помощью лазера, ученые, кстати, установили, что соединения, образующиеся между поверхностями в момент начала скольжения, не сразу дают о себе знать – там формируются трещины, которые по мере движения начинают распространяться.
Что же до предсказания землетрясений в лабораторных условиях, то есть до попытки указать время, когда эти трещины приведут к катастрофическому разлому, то здесь пока успеха не видно. По словам ученых, они не знают "соломинки, которая сломает спину этому верблюду".
На первый взгляд, никакого откровения в этом нет. Давно известно, что простое правило, согласно которому сила необходимая для того, чтобы сдвинуть шкаф с места, равна произведению его веса и коэффициента трения покоя далеко не всегда просто применить на практике из-за изменчивости этого самого коэффициента – результат зависит от многих факторов, таких как температура шкафа, его влажность и т.д. и т.п. Однако эксперименты, проведенные в Еврейском университете Иерусалима, показали, что ситуация с трением еще менее предсказуема, чем считалось, и что по большому счету здесь требуется создание новой теории, куда более сложной и учитывающей факторы, которые до этого считались не имеющими отношения к делу.
Вертикальные и горизонтальные силы, приложенные к плексигласовому блоку (синие стрелки), вызывают неравномерно распределенное давление вдоль его поверхности (красные стрелки) и повреждают трущиеся контакты (желтое пятно), препятствующие скольжению.
Исследователи занимались тем, что сдвигали крепко прижатые к поверхности блоки из плексигласа. Пока давление на блок было распределено равномерно, сюрпризов не было. Но стоило лишь чуть-чуть изменить направление движения блока (всего на 1-2 сотых градуса) или чуть сильнее надавить на один из его концов, ситуация менялась кардинально. Давление на "скользящей" поверхности блока становилось очень неравномерным и коэффициент начинал "гулять" в ту или иную сторону, изменяясь порой в два раза.
Новая теория трения, которую предлагают создать израильские физики, должна, по их мнению, учитывать его микроскопическую природу, то есть поведение того набора мельчайших площадок, которыми соприкасаются трущиеся поверхности. Изучая эти контакты с помощью лазера, ученые, кстати, установили, что соединения, образующиеся между поверхностями в момент начала скольжения, не сразу дают о себе знать – там формируются трещины, которые по мере движения начинают распространяться.
Что же до предсказания землетрясений в лабораторных условиях, то есть до попытки указать время, когда эти трещины приведут к катастрофическому разлому, то здесь пока успеха не видно. По словам ученых, они не знают "соломинки, которая сломает спину этому верблюду".
Ещё новости по теме:
18:20