Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами - [29]
Трение работает по тому же принципу, что и электростатический клей, действие которого мы рассматривали чуть выше. Когда встречаются две поверхности, атомы одной из них находятся в непосредственной близости от атомов другой (точнее, на расстоянии пяти атомных диаметров)[73]. Этого достаточно, чтобы удержать на короткое время две поверхности рядом. Если трение работает по принципу клея, почему поверхности не склеиваются на долгое время? Если вы припарковали машину на улице, почему она не приклеивается к дорожному покрытию навсегда? Почему вы можете на ней уехать?
Всё дело в масштабах. Трение (приклеивание с малой силой) и адгезия (приклеивание с большой силой) различаются силой притягивания поверхностей. Сила трения между шинами припаркованной машины и дорогой достаточно велика для того, чтобы преодолеть обычные силы, на нее воздействующие. Сила гравитации (обусловленная массой машины) не может сдвинуть ее с места, как, например, и та сила, которой располагаете вы. Машина оказывается как будто «приклеенной» к земле. Но вы можете легко преодолеть эти силы, медленно тронувшись на ней вперед. С другой стороны, если угол наклона поверхности, на которой стоит автомобиль, превышает определенную величину, машина покатится вниз. При критической величине этого угла сила трения уже не удержит его.
Машины – большие и тяжелые устройства. И даже игрушечные машинки (с каким-то образом зафиксированными колесами) не останутся на месте, если их поставить на поверхность с сильным уклоном. Но представьте себе совсем маленькие и легкие машинки с большими и очень мягкими шинами. Каждая бороздка их протекторов состоит, в свою очередь, из еще более мелких шин, а те – из еще более мелких. Если сконструировать такую структуру правильно, мы получим миллиарды микроскопических шин, прикрепляющихся к поверхности. Если машина с такими шинами не будет слишком тяжелой, мы можем разместить ее на стене и она способна будет даже проехаться по потолку. Так мы создадим автомобиль-геккон – разновидность Человека-паука в виде ящерицы, который может забираться на стены. Геккон способен ходить по стенам и потолку благодаря уникальной конструкции своих лап. На его пальцах есть очень тонкие щетинки, которые называются setae. Они, в свою очередь, покрыты тысячами еще более мелких, микроскопических щетинок с плоскими концами, которые называются spatula. Все вместе они образуют невидимый глазу волосяной покров на лапках ящерицы, который создает очень значительную силу электростатического притяжения. Так что гекконы «прилипают» к любым поверхностям под воздействием сил электрического поля[74]. Именно поэтому они могут легко бегать по стенам и потолку. Если бы ваши руки и ноги создавали такую же притягивающую силу, как лапки гекконов (разумеется, относительно вашего веса), то вы смогли бы передвигаться по потолку с 20-т рюкзаком на плечах[75].
Сила трения как сила временного прилипания может быть преодолена другой, более значительной силой. Это утверждение справедливо для клея любого вида, как бы прочно он ни скреплял поверхности. Приложите к месту склеивания достаточно большую силу, и она разорвет либо силы притяжения (адгезии) между клеем и поверхностью, либо силы сцепления (когезии) в самом клее. Или, если клей достаточно сильный, скрепленные им материалы могут разрушиться, высвободив этот клей, который, надеюсь, не принесет вам никакого вреда.
Скольжение
Если склеивание (постоянное приклеивание) и трение (приклеивание временное) вызваны какими-то силами, то скольжение легче всего описать как отсутствие таких сил. Если вы хотите, чтобы достаточно грубая поверхность скользила по такой же грубой поверхности, вам нужно минимизировать силы трения между ними. Как же?
Чтобы сделать пол скользким, вы должны покрыть его каким-то снижающим трение материалом. Вода подойдет для этого идеально. Будет еще лучше, если в нее вы добавите немного мыла или мыльного порошка. Тогда вода не будет собираться лужицами из-за когезии отдельных капель, а распределится ровно по полу. Мокрый пол может быть скользким по двум причинам. Как мы видели в главе 3, вода не способна сжиматься. Вы не можете заставить ее занять меньший объем. Будучи достаточно плотной и тяжелой, вода нелегко покидает место своего нахождения. Если на вашем пути на покрытом ламинатом полу есть лужица воды и вы наступаете на нее, вода не разбрызгивается моментально по сторонам и не сжимается, как губка. На какое-то мгновение между вашей ногой и полом окажется слой воды. Она не сжимается, но текуча. Когда вы наступаете на нее, она создает своеобразную «подушку» между грубыми поверхностями, снижая силу трения между ними.
Но всё не так просто. Вода на полу – не единый слой вещества вроде цельной доски. Она состоит из нескольких слоев, расположенных друг над другом. Каждый такой слой, называемый lamina (тонкая пластина), может скользить относительно слоев, расположенных под ним. Скорее всего, вы наблюдали это явление на берегу моря. Когда вода относительно спокойна, на прибрежный песок накатывают небольшие волны, под которыми обратно в море скатываются волны, достигшие берега чуть раньше. В общем, водные слои могут легко скользить друг по другу. И когда вы наступаете на мокрый пол, то наступаете на все слои воды. Каждый из них немного сдвигается, но вы успеваете поскользнуться и упасть. Это феномен можно использовать для развлечения, которое называется скимбординг
Информационные материалы, предназначенные для делегатов XXV городской партийной конференции г. Новосибирска, проходившей в декабре 1975 г. Содержат фотографии и статистические данные, показывающие результаты развития города с 1917 по 70-е гг. XX века.
«Описание Московии» Александра Гваньини является законченным произведением, в котором удачно сочетаются географические и этнографические сведения, очерки военного дела, торговли и строительства, нравов и обычаев русских, их религии. Человек пера, автор, литературно одарённый, Гваньини создал впервые оригинальное произведение, в основу которого, как он сам написал в посвящении «благосклонному читателю», лежат «труды учёных мужей и космографов, а также различных путешественников»; многое же автор постиг «благодаря собственному опыту и присутствию»; его наблюдения достаточно верны и глубоки. В своей работе Гваньини исходил из двух основных источников: «Записок о Московитских делах» австрийского дипломата Сигизмунда Герберштейна (1486–1566 гг.), побывавшего в Москве в 1517 и 1526 гг., (первым изданием вышли в Вене в 1549 г.) и «Краткого сказания о нравах и жестоком правлении тирана Московии Васильевича» Альберта Шлихтинга, немецкого путешественника, дворянина из Померании, несколько лет проведшего в русском плену.
Монография историка-германиста О.Е. Ореховой предлагает читателю полный анализ рынка прессы ФРГ после объединения Германии, раскрывает динамику тиражных тенденций с 1990 по 2007 гг. и освещает специфику редакционных концепций ведущих органов печатных СМИ ФРГ в условиях рекламно-газетного кризиса начала XXI века. Книга рассчитана на студентов-международников, аспирантов, исследователей-германистов, всех интересующихся историей и современным состоянием печатных органов ФРГ.
Книга для чтения содержит иллюстративные примеры к принципам подготовки курсовых работ, взятые из текстов курсовых работ по направлению «Международные отношения». Теоретическое объяснение сопровождается фрагментами, при анализе которых студенты учатся не только выявлять и употреблять клише научного стиля речи, но и продуцировать собственные тексты с опорой на имеющиеся образцы.
Эта книга рассказывает о золоте — древнем и современном, об отношении к нему людей различных формаций. Она знакомит с тем, как образовалось золото, каковы его свойства и где оно встречается в природе, какие машины на наших приисках пришли на смену бутаре и промывочному лотку. В заключение говорится об использовании золота в технике сегодняшнего и завтрашнего дня.
В монографии рассматривается институт лишения свободы как родовое понятие и виды наказания, связанные с изоляцией осужденного от общества.В настоящей работе предпринята попытка теоретико-правового конструирования видов лишения свободы: тюремного заключения на срок или бессрочно; содержание в исправительной колонии открытого типа для отбывания заключительного этапа тюремного заключения; содержания в воспитательном центре несовершеннолетних заключенных.Для студентов, аспирантов, профессорско-преподавательского состава юридических ВУЗов, научных сотрудников, исследующих современные проблемы уголовного наказания.