Фрикционное поведение твердого криптона
В этой главе рассмотрим трение модельной и натуральной лыжи по льду и снегу. Результаты показали, что при низких температурах справедлив подобный механизм, но близко к 0° С трение становится слишком малым.
Такое малое трение обусловливается образованием тонкой поверхностной пленки воды в областях контакта. Если температура близка к 0° С и скорость скольжения мала, тогда изменение температуры плавления от давления является основным фактором.
Однако если скорость скольжения значительна, а температура на несколько градусов ниже 0, то возникает локальное поверхностное плавление вследствие фрикционного нагревания поверхностей при скольжении. Боуденом (1952 г.) были проведены эксперименты по трению натурной лыжи с площадью поверхности 1300-1700 см2 по снегу и льду при различных температурах.
Поверхности подготавливались различными путями.
В первых четырех экспериментах они покрывались различными лаками и мазями, широко используемыми лыжниками.
В пятом покрывались тонкой пленкой ПТФЭ. Было найдено, что в первом приближении сила трения пропорциональна нормальной нагрузке и не зависела от площади соприкосновения лыжи.
Было найдено, что статическое трение приблизительно равно кинетическому, если скорость скольжения была очень низкой (несколько см. свк). Изменение коэффициента трения с температурой при скольжении реальной лыжи по снегу.
Результаты поразительные.
Очень близко к 0° С коэффициент трения для большинства лыж низкий, между 0,04 и 0,05. Скорость скольжения в этих экспериментах является слишком малой для того, чтобы вызвать значительное фрикционное нагревание, а низкое трение около 0° С, вероятно, обусловливается плавлением от давления.
Однако, как только температура падает значительно ниже 0° С, плавление на поверхности не может больше происходить из-за давления.
Коэффициент трения возрастает теперь до высокой величины, подобной величине, наблюдаемой для других твердых тел.
