Возможно ли трение скольжения между двумя телами без их непосредственного контакта?
Трение имеет электромагнитную природу и в макроскопическом масштабе возникает при относительном движении двух контактирующих тел. Но возможно ли трение скольжения на дистанции?
Приведу пример. Поместим в пустое пространство неподвижную очень, очень длинную плоскость, скажем, из наждачной бумаги. И на расстоянии L = 1 метр параллельно этой плоскости летит бетонный шар с радиусом R = 1 метр. Исключим из модели гравитационное притяжение между ними, то есть, сфера не притянется к плоскости гравитационно ни за какой промежуток времени. Будет ли существовать трение скольжения между этими двумя телами, пусть и пренебрежимо маленькое для масштаба данных объектов?
Ведь величина электромагнитного взаимодействия убывает квадратично. Электрические силы действуют на любом расстоянии, пусть даже они значительно ослабевают при увеличении расстояния L между взаимодействующими объектами. Бетонная сфера будет замедляться при её относительном движении параллельно плоскости? Или, независимо от масштаба, трение скольжения возможно лишь при очень близких расстояниях?
ФизикаМеханика+1
Здравствуйте, Сусанна! Благодарю за Ваш ответ. Из-за ограничения комментирования, я не могу написать следующие слова прямо под вашим текстом, поэтому напишу здесь и буду надеяться, что Вы увидите это.
Тот факт, что "контакт" двух тел в буквальном смысле невозможен, мне известен. Под непосредственным контактом объектов я подразумевал, что они находятся на относительно небольшом расстоянии друг от друга - в привычном макроскопическом смысле. Очевидно, что на атомарном уровне даже между двумя плотно прижатыми брусками металла будет некоторое небольшое, ненулевое расстояние. И при относительном движении брусков на таком расстоянии между ними точно будет трение, заметное невооруженным глазом. Но будет ли это трение существовать, если эти два бруска отодвинуть друг от друга на относительно большое расстояние?
В вопросе расстояние между шаром и горизонтальной поверхностью равно нулю, откуда следует, что рассуждать мы должны только в рамках классической механики.
В приведенном мною мысленном эксперименте со сферой и плоскостью, сфера находится на расстоянии L = 1 метр, от плоскости, как я и написал. Она летит параллельно этой горизонтальной поверхности. Опять же, я понимаю, что даже при очень маленьком L, буквального контакта между сферой и плоскостью не будет. Таковы правила игры в нашей Вселенной. Но очевидно, что между ними существовало бы трение.
В рамках классической механики под контактом тел мы подразумеваем нулевое расстояние L между ними, что в действительности невозможно: расстояние может быть очень маленьким, но неравным нулю. При этом, если мы будем увеличивать расстояние между объектами, заметное макроскопически трение очень быстро исчезнет. Когда мы проводим спичкой по черкашу, она зажигается. Отодвинем спичку хоть чуть-чуть от черкаша, и сколько спичкой не махай, она просто не зажжется без трения.
Трение полностью исчезло или стало пренебрежимо маленьким из-за увеличения расстояния между поверхностями? В этом заключается мой изначальный вопрос. Продолжает ли трение существовать при ненулевых (с точки зрения классической механики) расстояниях? Трется ли сфера о горизонтальную плоскость, если расстояние между ними на много порядков больше того расстояния, которое было бы, если бы мы положили эту сферу на плоскость?
Приведу иллюстрацию, если так будет более понятно
Про ограничение комментирования. Это глюки Кью. Вы не входите в круг моих "близких друзей", мнения которых мне неин... Читать дальше
Непосредственный контакт друг с другом категорически запрещен всем. Таковы правила игры в нашей Вселенной, в которой всё пространство заполнено ядерными, электромагнитными и слабыми полями. Все взаимодействия частиц и полей... Читать далее
Лучший
Давайте попробуем разобраться с электромагнитными силами возникающими при контакте двух тел и разделенных некоторым промежутком.
Тела состоят из молекул, а молекулы из атомов. При этом в молекулах атомы не контактируют друг с... Читать далее
Сама поверхность тел не является идеально плоской. Но ней есть бугорки и впадины. Под микроскопом она будет напоминать холмистую поверхность. Поэтому при постепенном сближении поверхностей количество контактирующих фрагментов... Читать далее