Friction au niveau atomique
Que se passe-t-il au niveau atomique entre deux corps quand une force de friction agit entre eux?
Réponses
Lorsqu'il s'agit de la surface d'objets macroscopiques, il est très important de se renseigner sur les aspérités. Ceux-ci décrivent les points hauts sur les surfaces, qui sont très importants pour comprendre le frottement entre ces surfaces.
Lorsque vous touchez deux surfaces macroscopiques ensemble, les aspérités (points hauts) se touchent et les surfaces se soudent à froid à ces points de contact (l'article que j'ai lié en a une bonne illustration). Lorsque vous faites glisser les surfaces, les aspérités se déforment puis se fracturent. Le frottement est principalement dû à l'énergie nécessaire à la fracture.
Friction à l'échelle atomique
Au niveau atomique / moléculaire, ces couches de contact ne glissent pas mais fracturent plutôt le chemin de contact. Lorsque vous faites glisser ces surfaces, ces aspérités se déforment, puis se fracturent. Le frottement est viril en raison de l'énergie nécessaire pour déformer et fracturer ces aspérités.
La friction est encore un effet mystérieux et implique sûrement des charges électriques. Lorsque deux matériaux diélectriques entrent en contact pendant une courte période, ils développent une accumulation de charge dans les zones de contact. L'accumulation de charge a un aspect important de création de forces attractives et répulsives entre les surfaces. Cette accumulation de charge entre les surfaces a un motif complexe (qui dépend du matériau et de la surface elle-même) et les domaines de charge dans le motif peuvent être considérés comme le résultat de l'électrification de contact. Le repos est essentiellement l'interaction entre les charges des surfaces qui provoque une partie du frottement. Comme référence La mosaïque de la charge de surface dans l'électrification de contact .
L'énergie cinétique du mouvement collectif de leurs atomes se transforme en énergie cinétique non collective (non ordonnée, entropique) (chaleur).
Les atomes sont maintenus ensemble dans les molécules par des forces électromagnétiques. Les molécules forment des structures par des forces électromagnétiques. Lorsqu'un frottement se produit, les molécules d'une structure interagissent avec des molécules d'autres structures. Parfois (par exemple du papier de verre sur du bois) des parties d'une ou des deux structures sont séparées de la structure. Cela nécessite une force qui fonctionne.
La friction déplace les molécules, mais rarement, voire jamais, les décompose directement. Si suffisamment d'énergie interne est déposée dans l'une des structures pour augmenter la température, les molécules pourraient réagir avec d'autres ou se décomposer. Les atomes individuels des molécules composées ne sont pas modifiés par friction.
Les électrons sur les molécules peuvent être transférés par friction.
Fondamentalement, le frottement est une interaction électromagnétique de molécules qui se gênent mutuellement.