Світ фізики Сили тертя можуть піднімати машини
Сюзанна Кох 15 січня 2016 року
Сили тертя між аркушами паперу витримують вагу автомобілів. Дослідники з Франції та Канади далі розробили теоретичну модель, яка описує цей ефект, і експериментально перевірили його у двох книгах. Вони опублікували свої результати в журналі "Physical Review Letters".
Приклад сильних сил тертя
Робоча група навколо Фредеріка Рестаньо з Університету Париж-Зюд чергувала сторінки двох книг. Вони прикріпили динамометри до хребта книги. Якщо дослідники хотіли розділити ці дві книги, вони могли б визначити силу тяги, необхідну для цього. Роблячи це, вони з'ясували, що необхідна сила залежала від кількості сторінок у книгах, а також від поверхні паперу, що перекривалась. Маючи десять разів більше сторінок, вони повинні були застосувати силу розтягу на чотири порядки більше, щоб розібрати книги.
Підвіска з телефонними книгами
Дослідники називають причиною кут викривлення сторінок книги. Це відбувається, коли паперові сторінки однієї книги розміщуються на сторінках іншої, оскільки вони вигинаються назовні від закріплення на хребті книги. Цей кут малий з двома окремими сторонами, але він різко зростає із збільшенням кількості сторін. На думку дослідників, кут кривизни перетворює частину сили розтягу у силу, перпендикулярну поверхні паперу. Потім ця так звана нормальна сила створює силу тертя між сторінками паперу: чим більший кут, тим більше тертя - і, отже, важче розділити обидві книги.
"Завдяки спрощеному опису моделі публікація цікава та чітко проілюстрована експериментальними даними", - говорить Валентин Попов з ТУ Берлін, який проводить дослідження в галузі фізики тертя. Однак він зазначив, що дослідження не досліджувало нещодавно відкрите явище, але що цей спеціальний ефект був відомий і демонструвався неодноразово. Тертя, викликане викривленням, також можна виявити в інших системах: наприклад, у мотузці, яка розміщена навколо стовпа, або в хірургічних швах.