Dråbefriktion viste sig at ligne faste objekter

(Phys.org) - Et team af forskere, der arbejder ved Max Planck Institute for Polymer Research, har ved eksperimenter fundet ud af, at friktion i glidende dråber på nogle måder ligner den for faste objekter. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , gruppen beskriver eksperimenter, de udførte i deres laboratorium med dråber på faste overflader, og hvad de lærte af dem.

En af de ting, fysikstuderende for nybegyndere lærer, er, at der kræves en vis kraft for at starte en fast genstand, der glider oven på en anden, men der kræves mindre kraft for at holde den i bevægelse - beregninger kan vise, hvor meget for forskellige materialer ved hjælp af standardformler. Desværre, som forskerne med denne nye indsats bemærker, det samme kan ikke siges om væsker, der hviler oven på faste genstande. Faktisk, på trods af en klar forståelse af friktion mellem faste genstande i over 200 år, forskere ved lidt om at anvende lignende principper for væsker, der hviler på faste stoffer. I denne nye indsats, forskerne søgte at opdage, om der kunne være et lignende forhold mellem dem, som det er fundet for faste stoffer.

Et af problemerne med at måle den kraft, der kræves for at flytte en dråbe, har været karakteren af ​​dråber - du kan ikke bare skubbe den for at få den til at bevæge sig. I naturen, dråber har en tendens til at bevæge sig ned ad bakke på grund af tyngdekraften, ikke en faktor, der let kan justeres. For at komme uden om dette problem, holdet satte dråber op med en kapillær placeret i midten af ​​dråbet og flyttede derefter substratet sidelæns mod faldet - tryk mod substratet kunne måles ved hjælp af en laser, tilbyder et middel til at teste friktion.

Efter at have kørt flere forsøg med forskellige materialer, forskerne fandt beviser, der tyder på, at forholdet mellem en dråbe og en væske havde noget til fælles med forholdet mellem faste stoffer - nemlig at den indledende kraft for at få dem til at glide var større end den, der var nødvendig for at holde dem i bevægelse, når de først var startet. De rapporterer, at dette er tilfældet for en lang række dråber og underlag. Teamet erkender, at deres eksperimenter kun er begyndelsen på at forsøge fuldt ud at forstå arten af ​​friktion mellem dråber og faste objekter.

© 2017 Phys.org