В эксперименте слюда при 200 °C перестала «замечать» скорость скольжения относительно опоры. Физики нашли объяснение и приблизились к идеальной формулировке закона сухого трения.
Обычное сухое трение оказалось не таким уж постоянным, как нас учили в школе. Физики из Национального института материаловедения Японии, Геологической службы США и Токийского университета экспериментально получили состояние, при котором сила сухого трения вообще перестает зависеть от скорости скольжения тел относительно друг друга. Для этого они взяли слюду и постепенно нагрели ее до 200°C. По мере нагревания проверяли, как материал сопротивляется трению. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Сначала физика из школьного учебника, потом — сюрприз
Согласно закону Амонтона — Кулона, сила сухого трения при движении не должна зависеть от скорости скольжения. Звучит просто: двигаешь деталь медленно или быстро — сопротивление среды остается примерно одинаковым.
Но реальный мир оказался с подвохом. Для многих материалов сила трения все-таки немного меняется при изменении скорости. Именно поэтому физикам приходится использовать более сложные модели, учитывающие состояние поверхности и скорость движения.
Японские исследователи решили проверить, можно ли вообще добиться «чистого» варианта школьного закона. В эксперименте они исследовали монокристаллы слюды — слоистого минерала, который также известен своими смазывающими свойствами.
Образцы испытывали при температурах от комнатной, около 22°C, до 200°C. Давление во всех случаях составляло 100 МПа. И тут началось интересное.
Источник: hi-tech.mail.ru