Lumea fizicii Forțele de frecare pot ridica mașinile
Susanne Koch 15 ianuarie 2016
Forțele de frecare dintre foile de hârtie pot rezista la greutatea mașinilor. Cercetătorii din Franța și Canada au dezvoltat în continuare un model teoretic care descrie acest efect și l-au testat experimental în două cărți. Ei și-au publicat rezultatele în revista „Physical Review Letters”.
Exemplu de forțe puternice de frecare
Grupul de lucru din jurul lui Frédéric Restagno de la Universitatea Paris-Sud a pus paginile a două cărți una peste alta. Au atașat dinamometre pe coloana vertebrală a cărții. Dacă cercetătorii ar dori să separe cele două cărți, ar putea determina forța de tragere necesară pentru a face acest lucru. Procedând astfel, au aflat că forța necesară depindea de numărul de pagini din cărți, precum și de suprafața de hârtie suprapusă. Cu zece ori numărul de pagini, au trebuit să aplice o forță de tracțiune cu patru ordine de mărime mai mult pentru a distruge cărțile.
Suspendare cu agende telefonice
Cercetătorii citează unghiul de curbură al paginilor cărții ca fiind cauza. Acest lucru se întâmplă atunci când paginile de hârtie ale unei cărți sunt plasate în cele ale celeilalte cărți, deoarece se curbează în afară de ancorarea lor pe coloana vertebrală a cărții. Acest unghi este mic cu două laturi individuale, dar crește brusc cu numărul de laturi. Potrivit cercetătorilor, unghiul de curbură transformă o parte a forței de tracțiune într-o forță perpendiculară pe suprafața hârtiei. Această așa-numită forță normală creează apoi o forță de frecare între paginile hârtiei: cu cât unghiul este mai mare, cu atât este mai mare fricțiunea - și astfel este mai dificil să separați ambele cărți.
„Datorită descrierii modelului simplificat, publicația este interesantă și, de asemenea, este clar ilustrată cu date experimentale”, spune Valentin Popov de la TU Berlin, care cercetează în domeniul fizicii fricțiunii. Cu toate acestea, el a menționat că studiul nu a investigat un fenomen nou descoperit, dar că acest efect special era cunoscut și a fost demonstrat de multe ori. Fricțiunea cauzată de curbură poate fi detectată și în alte sisteme: de exemplu, într-o frânghie care este plasată în jurul unui stâlp sau în suturi chirurgicale.