Atom düzeyinde sürtünme
Aralarında hareket eden sürtünme kuvveti varken iki cisim arasında atom düzeyinde ne oluyor?
Yanıtlar
Makroskopik nesnelerin yüzeyiyle uğraşırken, sertlikler hakkında bilgi edinmek çok önemlidir. Bunlar, yüzeyler arasındaki sürtünmeyi anlamak için çok önemli olan yüzeylerdeki yüksek noktaları tanımlar.
İki makroskopik yüzeye dokunduğunuzda, pürüzler (yüksek noktalar) birbirine temas eder ve yüzeyler bu temas noktalarında soğuk kaynak yapar (bağlantılandırdığım makale bunun iyi bir örneğine sahiptir). Yüzeyleri kaydırdığınızda, pürüzler deforme olur ve ardından kırılır. Sürtünme, esas olarak kırılma için gerekli olan enerjiden kaynaklanmaktadır.
Atom ölçeğinde sürtünme
Atomik / moleküler düzeyde, bu temas katmanları kaymaz, aksine temas yolunu kırar. Bu yüzeyleri kaydırdığınızda, bu pürüzler deforme olur, sonra kırılır. Sürtünme, bu pürüzleri deforme etmek ve kırmak için gereken enerjiye bağlıdır.
Sürtünme hala gizemli bir etkidir ve kesinlikle elektrik yüklerini içerir. İki dielektrik malzeme kısa bir süre temas ettiğinde, temas alanlarında yük birikimi geliştirirler. Yük birikiminin, yüzeyler arasında çekici ve itici kuvvetler oluşturmada önemli bir yönü vardır. Yüzeyler arasındaki bu yük birikiminin bazı karmaşık modeli vardır (bu, malzemeye ve yüzeyin kendisine bağlıdır) ve desendeki yük alanları, temasla elektriklenmenin bir sonucu olarak düşünülebilir. Dinlenme, temelde yüzeylerin yükleri arasındaki ve sürtünmenin bir kısmına neden olan etkileşimdir. Referans olarak Temas Elektrifikasyonunda Yüzey Yükü Mozaik .
Atomlarının kolektif hareketinin kolektif olmayan (sırasız, entropik) kinetik enerjiye (ısı) dönüşen kinetik enerjisi.
Atomlar moleküller içinde elektromanyetik kuvvetlerle bir arada tutulur. Moleküller, elektromanyetik kuvvetlerle yapılar oluşturur. Sürtünme meydana geldiğinde, bir yapıdaki moleküller, diğer yapılardan gelen moleküller ile etkileşime girer. Bazen yapılardan birinin veya her ikisinin parçaları (örneğin ahşap üzerine zımpara kağıdı) yapıdan ayrılır. Bu, işe yarayan güç gerektirir.
Sürtünme molekülleri hareket ettirir, ancak nadiren, hiç değilse, onları doğrudan parçalar. Yapılardan birinde sıcaklığı artırmak için yeterli iç enerji biriktirilirse, moleküller başkalarıyla reaksiyona girebilir veya ayrışabilir. Bileşik moleküllerdeki tek tek atomlar sürtünme ile değişmez.
Moleküller üzerindeki elektronlar sürtünme ile transfer edilebilir.
Temel olarak sürtünme, birbirlerinin yoluna çıkan moleküllerin elektromanyetik etkileşimidir.