GRAVITY - Въведение
Всеки знае, че при всяко механично движениевъзниква триене и се отделя топлина.
Самият факт на отделянето на топлина при триене е известен на хората от незапомнени времена, но все още няма правилно обяснение на това явление [5] (Литература в края на тази глава).
Топлината е мярка за енергията, прехвърлена от едно тяло към друго в процеса на пренос на топлина. Единицата SI за топлина е джаул.
Съществуват три основни вида топлопренос: проводимост, конвекция и лъчист топлопренос. По време на триене топлината не се пренася, тя се генерира и трансформира.
От основите на физиката е известно, че енергията може да се трансформира от една форма в друга и такива трансформации постоянно се случват в природата и технологията. Преди повече от сто години Джеймс Прескот Джаул използва калориметър, за да докаже превръщането на механичната енергия в топлина. В устройството му спускащи се и издигащи се тежести завъртаха вал с остриета в калориметър, пълен с вода. В резултат на извършената работа водата е затоплена. За да измери температурата, Джаул направи специален термометър, който му позволи да направи точни измервания и да определи еквивалента на една калория топлина, която се оказа равна на 4,186 J механична работа. Впоследствие подобно устройство беше използвано за определяне на топлинния еквивалент на електрическата енергия.
Всички добре знаем, че при триене или удар се отделя топлина. Топлина, която възниква без отопление, топлина в резултат на извършената работа. И как се появява, формира, откъде идва?
Когато автомобилите замениха конете, проблемът с отделянето на топлина и особено намаляването му при триене на двойки стана особено актуален.
Първият закон на термодинамиката не позволявасъздаване на машина с ефективност от 100%, да не говорим за по-висока ефективност. Такава „вечна машина за движение“ (perpetuum mobile) може да отделя повече енергия за произволно дълго време, отколкото консумира. Човечеството не успя да създаде прословутия вечен двигател поради триенето, което по някакъв непонятен начин се превърна в топлина.
Дори се появи специална наука - трибология, занимаваща се с проблемите на триенето, която установява колко енергия се губи напразно във всяка инсталация за загуби от триене. Трибологията преди всичко се интересува от това как да се намалят загубите от триене, как да се намали отделяната топлина в същото време и как механичната работа се превръща в топлина - това не е толкова важно за нея.
Съвременната физика тълкува понятието топлина като енергия, освободена по време на движението и сблъсъка на атоми и молекули в материята. Същата концепция се следва във физиката, когато топлината се появява във възлите на триене, деформация и огъване.
„Молекулите на триещите се повърхности, сблъсквайки се една с друга, започват да се движат по-интензивно и температурата на повърхностите се повишава. По същата причина парче желязо се нагрява, когато се удари с чук.
Но наистина ли е така? Колкото и да удряме главите на молекулите с чук, те никога няма да кажат защо отделят топлина. А може би още крещят от болка и се потят? Трябва да го разбера.
В тази глава ще бъдат изследвани процесите на генериране натоплина, свързани судар,деформация итриене.