摩擦係数は温度に依存しますか？
先日、車のブレーキを考えていました。ブレーキがかかると、前進力はブレーキディスクで熱に変換されます。ブレーキが冷えているとき（最初は）、ブレーキは多くの熱を吸収し、より多くのブレーキ力を発揮します。しかし、ブレーキが熱くなると、より多くの熱を吸収する能力が低下し、ブレーキ力も低下します。
それで、これは摩擦係数が温度とともに減少することを意味しますか？もしそうなら、これは微視的にどのように機能しますか？通常、摩擦係数は2つの表面がどれだけ滑らかか粗いかの尺度ですが、熱はどのように考慮されますか？
回答
ええと、要するに、そうです。
この変化は材料に大きく依存しますが、温度の変化に伴い、摩擦を引き起こす内部メカニズム（古いメカニズムまたは最新のメカニズム）が変化するため、摩擦係数の値が変化します。
一般的に、この値は温度の上昇とともに減少します。
現代のメカニズムでは、温度が上昇すると、表面間の分子間力が減少します。これは、温度が上がると固体が溶けて液体が蒸発するのと似ているため、摩擦が減少します。
PSあなたが現象を説明した方法が注目に値するので、あなたは摩擦のメカニズムを知っていると思います。場合によっては、以下のより詳細な説明コメントが必要です。
先に述べたように、一般的にブレーキの温度が高いほど摩擦係数が低くなる場合があります。
この摩擦係数の損失は、「ブレーキフェード」として知られています。
もちろん、ブレーキのフェードは非常に危険です。車がブレーキをかけにくいサーキットでラップを完了し、ドライバーが最初のラップと同じ速度で同じコーナーに再び近づいているとします。これで、ブレーキのブレーキ力は同じではなくなりました。
ただし、すべての材料でブレーキフェードが発生するわけではありません。真っ赤なときに高い摩擦係数を保持する材料が開発されました。これらの材料はレースで使用されます。
テレビ番組でそのデモンストレーションを見たのを覚えています。
強力な車には、このような非常に高価な素材で作られたブレーキパッドとブレーキディスクが装備されていました。レーシングドライバーは、車を何周も走らせ、常に安全に可能な限り積極的にブレーキをかけました。ブレーキが非常に熱くなると、車がカメラに戻り、カメラがホイールの1つに急降下して、ブレーキディスクが赤く熱く光っていることを示しました。ドライバーは、ブレーキに目立ったブレーキの色あせが見られなかったことを確認しました。