Teško je zamisliti gledanje košarkaške utakmice bez zvuka patika koje škripe po terenu.
Foto: Pixabay
Ti visoki tonovi su podjednako prepoznatljivi koliko su i neizbežni - zahvaljujući fizici trenja. Ali iako se slični tonovi čuju daleko izvan NBA utakmica, ili kod škripanja guma, starih kočnica na biciklu i brisača vetrobrana, iznenađujuće je malo istraživanja o detaljnoj dinamici površina koje škripe, piše Popular Science.
Ono što istraživači znaju jeste da zvuci dolaze od trenja tipa "lepljenje-klizanje" (stick-slip) - redovnih ciklusa u kojima se dva objekta naizmenično lepe i pomeraju jedan u odnosu na drugi.
Međutim, to objašnjenje ne obuhvata u potpunosti svaki uticaj.
Da bi saznali više o dinamici, međunarodni istraživački tim je nedavno detaljno ispitao ove fizičke odnose. Njihovi nalazi, objavljeni sada u časopisu "Nature", otkrivaju do sada neviđenu dinamiku koja objašnjava osnovnu mehaniku škripanja, ali i otvara nove mogućnosti za pravljenje naprednijih materijala, pa čak i u seizmologiji.
"Ovaj projekat je počeo jednostavnim pitanjem: zašto košarkaške patike škripe?", rekao je Adel Dželuli, koautor studije i naučnik za materijale na Harvardovoj školi za inženjerstvo i primenjene nauke (SEAS).
Pronalaženje odgovora zahtevalo je da se Dželulijev tim osloni na naprednu tehnologiju, ali i da crpi inspiraciju ni od koga drugog do Leonarda da Vinčija. Među mnogim (mnogim) dostignućima tog kultnog polimata, mislilac iz 15. veka poznat je po osmišljavanju kosog uređaja koji je pomogao njegovim eksperimentima u istraživanju fizike trenja.
Oslanjajući se na više od 500 godina istraživanja trenja, tim je koristio snimanje unutrašnjeg odraza zajedno sa kamerama sposobnim da snimaju milion kadrova u sekundi kako bi dokumentovao promenljive kontaktne tačke između gumenih đonova patika i staklene površine. U međuvremenu, osetljivi instrumenti merili su zvuk proizveden tokom svakog, pa i najmanjeg škripanja.
Iznenađujuće, rezultati su bili u suprotnosti sa dugogodišnjim teorijama o događajima tipa lepljenje-klizanje. Umesto da se javljaju nasumično, frekvencije zvuka škripanja određene su brzinom ponavljanja talasa koji se šire. Ta brzina ponavljanja, zauzvrat, određena je krutošću i debljinom gumenog đona patike.
Dodatni eksperimenti sa gumenim blokovima ravnih stranica na staklu takođe su proizveli daleko složenije i nepravilnije impulse buke koji su ličili na šire, šuštave zvuke. To je pokazalo da je geometrija glavni faktor u načinu na koji se generiše škripanje usled trenja.
"Bili smo iznenađeni da sićušne karakteristike površine mogu tako snažno da reorganizuju kretanje trenja. Ovi rezultati dovode u pitanje pretpostavku da se trenje može u potpunosti objasniti pojednostavljenim jednodimenzionalnim modelima", dodao je koautor studije i naučnik za materijale sa Univerziteta u Notingemu Gabrijele Albertini.
Dželuli, Albertini i njihove kolege su na kraju toliko dobro razumeli ove odnose da su uspeli da rasporede gumene blokove na različitim visinama i rukom odsviraju temu Darta Vejdera iz "Ratova zvezda".
Slučajno, tim je otkrio još jednu posledicu trenja koja podseća na događaje u galaksiji daleko, daleko. Povremeno su talasi klizanja stvarali triboelektrična pražnjenja - u osnovi, sitne primere munje sile.
Osim razvoja tiših patika, nova otkrića će pomoći u unapređenju nekih od najnaprednijih inženjerskih materijala na svetu.
"Podešavanje ponašanja trenja u hodu dugo je bio inženjerski san. Ovaj novi uvid u to kako geometrija površine upravlja talasima klizanja otvara put ka prilagodljivim frikcionim metamaterijalima koji mogu da prelaze iz stanja niskog trenja u stanje visokog prianjanja na zahtev", objasnila je Katja Bertoldi, naučnica za materijale na SEAS-u i koautorka studije.
Posledice se dotiču i mnogo većih tema. Ista fizika talasa klizanja primećuje se tokom zemljotresa, kada tektonske raseline proizvode rupture velike brzine koje se ponekad kreću brže od brzine zvuka.
"Ovi rezultati povezuju dve oblasti koje su tradicionalno odvojene: tribologiju mekih materijala i dinamiku zemljotresa. Meko trenje se obično smatra sporim, a mi pokazujemo da škripanje patike može da se širi jednako brzo kao, ili čak brže od, pucanja geološke raseline, i da je njihova fizika zapanjujuće slična", rekao je fizičar Šmuel Rubinštajn.
Nema komentara na izabrani dokument. Budite prvi koji će postaviti komentar.
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Aktivisti kampanje "Svi mrze Ilona" okačili su u pariskom muzeju Luvr fotografiju Endrua Mauntbaten-Vindzora kako izlazi iz policijske stanice u Ejlšamu u Engleskoj nakon hapšenja.
Tokom iskopavanja u francuskoj opštini Ekuše le Vale, u regionu Normandije, arheolozi su pronašli dokaze koji potvrđuju da su ljudi naseljavali to područje pre 7.000 godina, prenosi "Figaro".
U donjem delu bečke ulice Mariahilferstraße influencer Maximilian Weißenböck, poznat kao MaxaMillion, bacio je s balkona 10.000 evra u gotovini, što je izazvalo haos i guranje gomile okupljenih.
Muškarac u Kataniji, na Siciliji, dresirao je svog psa da ostavlja kese sa smećem pored puta u pokušaju da izbegne nadzorne kamere postavljene radi suzbijanja nelegalnog odlaganja otpada, saopštila je opštinska policija.
Izuzetno redak dijamant, težak 228,62 karata, iskopan je u rudarsko-prerađivačkom kombinatu "Vladimir Grib" u Arhangelskoj oblasti na severozapadu Rusije, objavila je kompanija AGD Dajmonds.
Grad Osaka u Japanu dobio je 21 kg zlata vrednog tri miliona evra od anonimnog donatora, koji je tražio da sredstva budu iskorišćena za obnovu dotrajalih vodovodnih cevi, saopštio je gradonačelnik Hidejuki Jokojama.
Predsednik Sjedinjenih Američkih Država Donald Tramp izjavio je da je naložio Pentagonu i drugim nadležnim agencijama da započnu proces identifikacije i objavljivanja vladinih dokumenata o vanzemaljskom životu i NLO.
Ako nešto želite da sakrijete u stanu na "bezbedno mesto" i razmišljate gde bi provalnik poslednje gledao, znajte da lopov razmišlja o tome šta vi mislite.
Italijanski gradić Brendola u severnoj pokrajini Vićenca traži ekipu ljudi koji će moći da identifikuju neprijatne mirise u cilju poboljšanja kvaliteta vazduha u tom mestu, preneo je Gardijan.
Parkiranje je jedan od najvećih problema u gradovima širom sveta. Glavni grad Austrije, Beč, pokazuje da se u rešavanju tog problema može više voditi računa o klimi, ali i o potrebama stanovnika grada.
Temperature u severnoj Evropi bile su toliko niske da građani Estonije sada mogu da voze 20 kilometara preko zaleđenog mora koje spaja dva glavna ostrva ove zemlje.
Komentari 0
Nema komentara na izabrani dokument. Budite prvi koji će postaviti komentar.
Komentari čitalaca na objavljene vesti nisu stavovi redakcije portala 021 i predstavljaju privatno mišljenje anonimnog autora.
Redakcija 021 zadržava pravo izbora i modifikacije pristiglih komentara i nema nikakvu obavezu obrazlaganja svojih odluka.
Ukoliko je vaše mišljenje napisano bez gramatičkih i pravopisnih grešaka imaće veće šanse da bude objavljeno. Komentare pisane velikim slovima u većini slučajeva ne objavljujemo.
Pisanje komentara je ograničeno na 1.500 karaktera.
Napiši komentar