Was ist Reibung? Ausführliche Antwort

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Was ist Reibung?

Reibung ist der Widerstand, der durch die Bewegung eines Objekts auf der Oberfläche eines anderen ausgeübt wird. Es können zwei beliebige Elemente sein.

Viele der Aufgaben, die wir im Leben erledigen, wären ohne Reibung nicht möglich. Ohne Reibung würden sich Maschinenriemen lösen, Nägel und Schrauben würden nicht halten können, wir könnten uns nicht auf Bürgersteigen fortbewegen, die Räder würden sich drehen, ohne voranzukommen! In vielen Fällen, insbesondere in der Technik, bemühen wir uns jedoch, die Reibung so gering wie möglich zu halten.

Reibung zwischen Festkörpern wird hauptsächlich durch die Unebenheit ihrer Oberfläche verursacht. Je glatter diese Oberflächen sind, desto geringer ist die Reibung. Interessanterweise ist die Reibung zwischen homogenen Materialien größer als zwischen unähnlichen. Wenn wir Oberflächen schmieren (z. B. Lager in einem Motor), verringern wir die Reibung, indem wir die Reibung von Flüssigkeiten durch die Reibung fester Oberflächen ersetzen.

Es gibt zwei Arten von Reibung zwischen Festkörpern. Es rollt und gleitet. Rollreibung ist geringer als Gleiten. Deshalb ist das Rad die größte Entdeckung des Menschen. Dadurch konnte Gleiten durch Rollen ersetzt und die Reibung insbesondere beim Bewegen von Lasten um ein Vielfaches reduziert werden.

Betrachten Sie das folgende Beispiel. Nehmen Sie einen großen Stein und legen Sie ihn auf eine unebene Oberfläche. Es wird ein Dutzend Leute brauchen, um es zu bewegen. Wenn wir Rollen unter einen solchen Stein legen, können ihn sechs Personen transportieren. Nachdem wir den Stein in einen Karren auf zwei Rädern gelegt haben, brauchen wir nur vier Personen. Hier werden die Achsen des Wagens gleiten und auf einer unebenen Oberfläche rollen. Schmieren Sie die Achsen des Wagens und machen Sie die Oberfläche glatt – dazu sind nur zwei Personen erforderlich.

Wenn wir Lager in den Rädern verwenden, wird nur eine Person diesen Stein ruhig transportieren!

Auch Luft und Wasser erzeugen Reibung. Wir rationalisieren Flugzeuge, um den Luftwiderstand zu verringern. Schiffe sind auch so geformt, dass sie den Wasserwiderstand verringern.

Autor: Likum A.

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Schimmel hat gelernt, die Schwerkraft zu spüren 04.05.2018

Bei wenig Nährstoffen macht der Schimmelpilz Phycomyces blakesleeanus das Gleiche wie viele andere Pilze – er bildet Fruchtkörper mit Sporen. Sporen können widrige Bedingungen überleben, außerdem können sie an einen neuen Ort geschickt werden, wo es einfacher zu leben ist. Die Fruchtkörper des Pilzes strecken sich aus dem Myzel nach oben, um die Sporen besser zu verteilen. Aber wie versteht der Pilz, wo oben und wo unten ist?

Es ist bekannt, dass P. blakesleeanus die Schwerkraft spürt: Seine Zellen enthalten große membranöse Vesikel, Vakuolen, in denen ein Proteinkristall schwimmt. Dieser Kristall ist groß genug und versucht daher, auf den Boden der Vakuole zu fallen, und der Pilz, der die Bewegung des Kristalls wahrnimmt, schließt daraus, in welche Richtung der Fruchtkörper wachsen sollte.

Forscher der National University of Singapore beschlossen, genauer herauszufinden, aus welchem Protein der „Gravitationskristall“ besteht und welche Art von Gen ihn kodiert. Das OCTIN genannte Protein ist in einem Gen kodiert, das der Pilz einst von einem Bakterium erhielt: Ein Vergleich genetischer Sequenzen zeigte, dass das Octin-Gen eindeutige bakterielle Verwandte hat.

An sich ist das nicht so überraschend: Wir haben immer wieder über den sogenannten horizontalen Gentransfer geschrieben, bei dem DNA-Sequenzen nicht vertikal übertragen werden, nicht von Eltern auf Kinder (also nicht von Elternzelle auf Tochter), sondern horizontal, zwischen adulten Zellen.

Der horizontale Gentransfer ist unter Bakterien und Archaeen extrem weit verbreitet, und in letzter Zeit mehren sich Berichte, dass er bei eukaryotischen Organismen (zu denen Pilze gehören) vorkommt und dass Gene auf diese Weise sogar zwischen verschiedenen Reichen wandern können - zum Beispiel zwischen Bakterien und Pilzen. Die Fähigkeit, mit Pflanzen zu kooperieren, trat beispielsweise bei Pilzen gerade dank bakterieller Gene auf. Und der Vorfahre von P. blakesleeanus könnte sein Octin durchaus von irgendeinem Bakterium geliehen haben.

Aber die Bakterien selbst haben in ihren Zellen keinen Platz für große Proteinkristalle. Auch jene bakteriellen Proteine, die sich als mit dem pilzlichen OCTIN verwandt herausstellten, falten sich zu kristallinen Strukturen, aber nur in sehr kleinen. Daher musste die Fähigkeit eines Proteins, unter natürlichen Bedingungen zu kristallisieren, irgendwie entwickelt werden. Tatsächlich hat der Pilz OCTIN mehr Aminosäuren entwickelt, die dabei helfen, verschiedene Proteinmoleküle fest aneinander zu binden (d. h. bei der natürlichen Selektion erhielten diejenigen Exemplare des Pilzes, die geeignete Mutationen im Protein aufwiesen, einen Vorteil).

Es stellte sich auch heraus, dass OCTIN unmittelbar nach der Synthese nicht gut kristallisiert, und damit es gut zu kristallisieren beginnt, muss es in zwei Teile geschnitten werden - erst nach einer solchen Operation wird ein ausreichend großer Kristall erhalten. Aber das Enzym, das OCTIN schneidet, befindet sich nur in genau dieser Vakuole. Die Montage des „Gravitationskristalls“ erfolgt also nur dort, wo es notwendig ist.

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