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生活中的摩擦力例子

来源:baiyundou.net   日期:2024-07-09

摩擦力一直是物理学中一个重要的研究课题,在我们日常的生活中也处处可见。当两个物体有相对运动时,它们之间会产生摩擦力,这种力会消耗能量并使物体减速。但是,有趣的是,即使在两个物体没有直接接触的情况下,它们之间也存在着摩擦力。

在物质界,我们称之为真空摩擦力。真空摩擦力是基于量子效应的一种力,它源于真空中存在的电磁场涨落。这些涨落是由量子不确定性导致的,它们在虚空中不断地产生和湮灭。当一个物体运动时,它会扰动周围的真空涨落,并向外辐射电磁波。当另一个物体靠近它时,它会感受到这些辐射,并对其产生反作用力,这个反作用力就是真空摩擦力。而真空摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反。

然而,迄今为止,我们所了解的摩擦力都是减速物体的力。那么,是否存在一种与运动方向相同的真空摩擦力呢?有没有可能产生一种负真空摩擦力呢?

答案是肯定的。在科学家们的研究中,确实发现了负真空摩擦力的存在。负真空摩擦力并不违反物理定律,只要满足能量和动量守恒原则即可。

负真空摩擦力是通过特殊的系统实现的。一个例子是通过一个由旋转的硅球和覆盖了石墨烯的介质基底组成的系统。当硅球旋转时,它会激发真空涨落,并向外辐射电磁波。这些电磁波会在石墨烯上激发表面等离激元,这是一种由电子和正空穴组成的准粒子。表面等离激元沿着石墨烯表面传播,并与电磁波相互作用。

如果石墨烯处于正常状态,表面等离激元会逐渐衰减,并将能量传递给基底,这样基底就会向前反冲,给硅球施加一个与其旋转方向相反的力,这就是正常的真空摩擦力。

但是,如果石墨烯处于增益状态,表面等离激元会加速传播,并从基底吸收能量。这样,基底就会向后反冲,给硅球施加一个与其旋转方向相同的力,这就是负真空摩擦力。

要实现石墨烯的增益状态,一种方法是用光来泵浦石墨烯,使其电子和正空穴产生非平衡分布。这样,可以调节石墨烯的电子能级,从而改变表面等离激元的增益和损耗。当电子能级足够大时,就可以实现负真空摩擦力。

负真空摩擦力的大小取决于几个因素,包括硅球和基底之间的距离、温度、基底的介电常数和石墨烯的电子能级。负真空摩擦力随着距离的增加而减小,随着温度的增加而增大,随着基底介电常数的增加而增大,随着电子能级的增加而增大。例如,当距离为100纳米、温度为300开尔文、基底介电常数为4、石墨烯的电子能级为1.5电子伏时,负真空摩擦力产生的力矩可以达到10^-16 牛顿·米。

负真空摩擦力的发现引发了科学界对其应用的广泛关注。其中一个可能的应用是利用负真空摩擦力驱动纳米球实现超高旋转速度。根据理论计算,在理想化条件下,纳米球可以达到每分钟几千万转的速度。尽管实际情况可能受到其他因素的影响,如周围介质的阻力和真空涨落的随机性,但即使考虑这些因素,负真空摩擦力仍然可以使纳米球达到非常高的旋转速度。

高速旋转的纳米球具有许多有趣的应用前景,例如在精密测量、纳米机械和量子信息处理领域。然而,要实现这种效果,仍然需要解决一些技术难题,如如何制备和操控纳米球,如何泵浦和调节石墨烯,以及如何测量和控制真空涨落等方面的问题。

尽管两个没有直接接触的物体之间的摩擦力对我们来说可能不直观,但真空摩擦力确实存在,并且可以产生正向和负向的作用力。负真空摩擦力的发现开启了在纳米尺度上实现高速旋转和其他应用的新可能性。随着科学家们对真空摩擦力的研究不断深入,我们可以期待看到更多关于摩擦力的奇妙发现和应用。

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迟孟怎3127请举生活中的5个静摩擦力的事例和五个滑动摩擦事例明天就要用, -
倪容荀13991078159 ______[答案] 静摩擦:人走路、人推箱子、鞋与地面的摩擦、写字时,手与笔之间的摩擦、手握瓶子时手与瓶子之间的摩擦; 滑动摩擦:滑冰、球在地面滑动、弹簧测力计拉木块、轴承中小球与轴承的摩擦、汽车下滑与地面的摩擦

迟孟怎3127要日常生活中应用摩擦力的例子(3个) -
倪容荀13991078159 ______ 比如:鞋底弄花纹,是为了增加摩擦力;汽车轮胎上的纹路和鞋底是一样的;还有就是冬天在汽车轮胎上装防滑链.

迟孟怎3127日常生活中人们利用摩擦力来做事的例子减小摩擦力 -
倪容荀13991078159 ______[答案] 利用摩擦力:车轮上制造花纹;传送带;鞋底制造花纹.减小摩擦力:发动机加润滑油;溜冰鞋做成刀状

迟孟怎3127请你举出两个生活实例,说明在有摩擦的情况下,机械能不守恒. -
倪容荀13991078159 ______[答案] 摩擦力在生活中无处不在,例子非常多,如:荡秋千的人最终要停下来;在草地上滚动的足球最终也要停下来;运动的汽车关闭发动机后会停止等. 故答案为:荡秋千的人最终要停下来;在草地上滚动的足球最终也要停下来;运动的汽车关闭发动机...

迟孟怎3127举两个例子,说明生活中存在摩擦力的现象
倪容荀13991078159 ______ 汽车轮胎的凹凸纹路是为了增加摩擦力. 传送带的波浪纹也是 生活中用的杯子,水壶的把手,螺丝刀等工具的手柄都有不同波纹凹凸的纹路,都是为了增加摩擦.

迟孟怎3127请帮助举出一些日常生活中的有益摩擦和有害摩擦的例子, -
倪容荀13991078159 ______[答案] 实际生活中,摩擦力处处存在,既有利,又有弊.现列举如下:【有益摩擦】① 走路时,鞋与地面之间的摩擦;② 手握筷子时的摩擦;③ 爬树时,人与树之间的摩擦;④ 手拿油瓶时的摩擦;⑤ 刹车时,车轮胎与地面间的摩擦;⑥ ...

迟孟怎3127日常生活中人们利用摩擦力来做事的例子(急需啊,)如题:日常生活中人们利用摩擦力来做事的例子.分为:增大摩擦力的 减小摩擦力的(越多越好) -
倪容荀13991078159 ______[答案] 【增大摩擦力】 1.马路上结冰的时候,可以在冰面上撒一些细沙,就更安全 2.骑自行车踩刹车. 3.滑旱冰的时候 4.用力握住瓶子,增大压力 5.马路上撒沙子,增大接触面粗糙程度 6.开瓶盖包一条毛巾,增大接触面粗糙程度 7.把东西顶在墙上,增大压...

迟孟怎3127生活中摩擦力的例子
倪容荀13991078159 ______ 推箱子,滑冰,刹车,打火机

迟孟怎3127在生活中,怎样增大摩擦力?举几个例子. -
倪容荀13991078159 ______[答案] 1:塑料瓶盖上有一些竖纹,增大摩擦.2:机械手表戴久了要给它上油,减小摩擦.3:车子陷在泥里,掂上草,使车子出来,增大摩擦.4:在皮带传动中,拉紧皮带并在皮带上涂“皮带蜡”增大摩擦.5:在机器转动部分安装滚动轴承并...

迟孟怎3127列举三个日常生活中利用摩擦的例子.?列举三个日常生活中减小有害摩擦的例子..?? -
倪容荀13991078159 ______ 利用摩擦的例子:我国北方冬天路面结冰后,常常在冰面上撒上沙土,以免发生交通事故汽车刹车时,变滚动摩擦为滑动摩擦在鞋底制凹凸不平的花纹减小有害摩擦还有气垫轴承,气垫船都是利用气垫来减小摩擦的加润滑油可以减小机器的磨损锁来开不了,加一点炭粉.窗移动是靠窗底下的滚珠来减小摩擦力.

(编辑:自媒体)
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