Fricción a nivel atómico
¿Qué está sucediendo a nivel atómico entre dos cuerpos cuando hay una fuerza de fricción actuando entre ellos?
Respuestas
Cuando se trata de la superficie de objetos macroscópicos, es muy importante aprender sobre las asperezas. Estos describen los puntos altos en las superficies, que son muy importantes para comprender la fricción entre estas superficies.
Cuando tocas dos superficies macroscópicas juntas, las asperezas (puntos altos) se tocan y las superficies se sueldan en frío en estos puntos de contacto (el artículo que he vinculado tiene una buena ilustración de esto). A medida que desliza las superficies, las asperezas se deforman y luego se fracturan. La fricción se debe principalmente a la energía requerida para la fractura.
Fricción a escala atómica
A nivel atómico / molecular, estas capas de contacto no se deslizan sino que fracturan la ruta de contacto. A medida que desliza estas superficies, estas asperezas se deforman y luego se fracturan. La fricción es viril debido a la energía requerida para deformar y fracturar estas asperezas.
La fricción sigue siendo un efecto misterioso y seguramente implica cargas eléctricas. Cuando dos materiales dieléctricos entran en contacto durante un breve período de tiempo, desarrollan acumulación de carga en las áreas de contacto. La acumulación de carga tiene un aspecto importante al crear fuerzas atractivas y repulsivas entre las superficies. Esta acumulación de carga entre superficies tiene un patrón complejo (que depende del material y la superficie en sí) y los dominios de carga en el patrón pueden pensarse como resultado de la electrificación por contacto. El reposo es básicamente la interacción entre las cargas de las superficies que causa parte de la fricción. Como referencia El mosaico de carga superficial en electrificación por contacto .
La energía cinética del movimiento colectivo de sus átomos se transforma en energía cinética (calor) no colectiva (desordenada, entrópica).
Los átomos se mantienen unidos en moléculas mediante fuerzas electromagnéticas. Las moléculas forman estructuras por fuerzas electromagnéticas. Cuando ocurre la fricción, las moléculas de una estructura interactúan con las moléculas de otras estructuras. A veces (por ejemplo, papel de lija sobre madera) partes de una o ambas estructuras se separan de la estructura. Eso requiere una fuerza que funcione.
La fricción mueve las moléculas, pero rara vez, si es que alguna vez, las descompone directamente. Si se deposita suficiente energía interna en una de las estructuras para aumentar la temperatura, las moléculas pueden reaccionar con otras o descomponerse. Los átomos individuales en moléculas compuestas no cambian por fricción.
Los electrones de las moléculas se pueden transferir por fricción.
Básicamente, la fricción es una interacción electromagnética de moléculas que se interponen entre sí.