Attrito a livello atomico

Question

Cosa sta accadendo a livello atomico tra due corpi quando c'è una forza di attrito che agisce tra di loro?

Answer 1

Quando hai a che fare con la superficie di oggetti macroscopici, è molto importante conoscere le asperità. Questi descrivono i punti alti sulle superfici, che sono molto importanti quando si comprende l'attrito tra queste superfici.

Quando si toccano due superfici macroscopiche insieme, le asperità (punti alti) si toccano e le superfici si saldano a freddo in questi punti di contatto (l'articolo che ho collegato ne ha una buona illustrazione). Mentre si fanno scorrere le superfici, le asperità si deformano e poi si fratturano. L'attrito è dovuto principalmente all'energia richiesta per la frattura.

Attrito su scala atomica

A livello atomico / molecolare, questi strati di contatto non stanno scivolando ma piuttosto fratturano il percorso di contatto. Mentre fai scorrere queste superfici, queste asperità si deformano, quindi si fratturano. L'attrito è virile a causa dell'energia richiesta per deformare e fratturare queste asperità.

Answer 2

L'attrito è ancora un effetto misterioso e sicuramente coinvolge le cariche elettriche. Quando due materiali dielettrici entrano in contatto per un breve periodo, sviluppano un accumulo di carica nelle aree di contatto. L'accumulo di carica ha un aspetto importante nella creazione di forze attrattive e repulsive tra le superfici. Questo accumulo di carica tra le superfici ha un modello complesso (che dipende dal materiale e dalla superficie stessa) e i domini di carica nel modello possono essere pensati come risultato dell'elettrificazione del contatto. Il riposo è fondamentalmente l'interazione tra le cariche delle superfici che causa parte dell'attrito. Come riferimento The Mosaic of Surface Charge in Contact Electrification .

Answer 3

L'energia cinetica del movimento collettivo dei loro atomi che si trasforma in energia cinetica (non ordinata, entropica) non collettiva (calore).

Answer 4

Gli atomi sono tenuti insieme in molecole da forze elettromagnetiche. Le molecole formano strutture mediante forze elettromagnetiche. Quando si verifica l'attrito, le molecole di una struttura interagiscono con le molecole di altre strutture. A volte (ad esempio carta vetrata su legno) parti di una o entrambe le strutture sono separate dalla struttura. Ciò richiede una forza che funzioni.

L'attrito muove le molecole in giro, ma raramente, se non mai, le scompone direttamente. Se una quantità sufficiente di energia interna viene depositata in una delle strutture per aumentare la temperatura, le molecole potrebbero reagire con altre o decomporsi. I singoli atomi nelle molecole composte non vengono modificati dall'attrito.

Gli elettroni sulle molecole possono essere trasferiti per attrito.

Fondamentalmente, l'attrito è un'interazione elettromagnetica di molecole che si ostacolano a vicenda.