1. Постановка на въпроса.
Великият италиански художник и учен Леонардо да Винчи провежда експерименти, с които изненадва своите ученици: той влачи по пода или плътно усукано въже, или същото въже с пълна дължина.
Той успя да установи, че „всяко тежко тяло преодолява съпротивлението на триене на тегло, равно на една четвърт от това тегло“.
В клас тествахме това твърдение (данните са представени по-долу). Освен това открихме „бяло петно” в представянето на материала в учебника. Във всеки експеримент стрелката на динамометъра се „втурна напред“ в момента, в който движението започна, разкривайки максимална сила на съпротивление, по-голяма от силата на триене при плъзгане. Защо се случва това? Какво е естеството на този „излишък“? Решихме да разгледаме този въпрос.
2. Общи въпроси за триенето.
Всяко движение на телата около нас е съпроводено със съпротивление. Нещо повече - необходимо е съпротивление, за да започнете да се движите и да промените скоростта. Например: автомобил, чийто шофьор е изключил двигателя, спира; махалото спира след много трептения; малка метална топка, хвърлена в нея, бавно се потапя в буркан с масло; подметките на обувките и автомобилните гуми са износени; части от триещи механизми се износват. Всичко това и много повече е причинено от действието на съпротивителните сили.
Френският физик Гийом пише: „На всички ни се е случвало да излезем на черен лед; колко усилия ни отне, за да не паднем, колко смешни движения трябваше да направим, за да се изправим! Това ни принуждава да признаем, че обикновено земята, по която ходим, има ценно качество, което ни позволява да поддържаме баланс без много усилия. Същата мисъл ни хрумва, когато караме велосипед по хлъзгава настилка или когато кон се подхлъзне на асфалта и падне. Изучавайки такива явления, ние стигаме до откритието на последствията, до които води триенето. Инженерите се стремят да го премахнат в колите, доколкото е възможно - и вършат добра работа. В приложната механика за триенето се говори като за изключително нежелано явление и това е правилно, но само в тясна, специализирана област. Във всички останали случаи трябва да сме благодарни на триенето: то ни дава възможност да ходим, да седим и да работим, без да се страхуваме, че книгите и мастилницата ще паднат на пода, че масата ще се плъзне, докато удари ъгъла, а писалката ще се изплъзне от пръстите ни.
3. Триене при плъзгане.
Повърхността на твърдото тяло има неравности. Дори при добре полирани метали, "неравности" и "кухини" се виждат в електронен микроскоп. Когато телата са компресирани, контактът се осъществява само в най-високите места и площта на действителния контакт е значително по-малка от общата площ на контактните повърхности. Налягането в точките на контакт може да бъде много високо, причинявайки деформация. В този случай контактната площ се увеличава и налягането пада. Това продължава, докато налягането достигне определена стойност, при която по-нататъшната деформация спира. Следователно действителната контактна площ се оказва пропорционална на силата на натиск.
В точката на контакт възникват еластични сили, когато "туберкулите" се деформират. Тези сили са насочени срещу движението и именно те пречат на движението на тялото. До това мнение води мисловен експеримент в космически кораб. При нулева гравитация всяко тяло може да бъде повдигнато с леко движение, т.е. няма съпротивителни сили за неподвижни обекти (ВЛИЯНИЕТО НА ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ СИЛИ НА ГРАВИТАЦИЯТА Е ПОЧТИ НУЛЕВО). Силите на съпротивление се появяват, ако върху тялото се приложи някаква сила. В резултат на това действие тялото и повърхността се деформират - възникват съпротивителни сили (ТЯХНАТА ПРИРОДА Е ЕЛЕКТРОМАГНИТНА СИЛА НА ОТБЛЪСКАНЕ). Че. силите на привличане практически нямат ефект върху съпротивителния механизъм. Те засягат целостта на тялото. Очевидно е, че с молекулярно смилане е възможно да се постигне пълно свързване на две части в едно цяло. И това няма нищо общо с триенето, по-скоро е въпрос за изследване на съпротивлението на материалите. Подобно е положението и с пластилина. Ако връзката е разхлабена, две части ще се деформират, но могат да бъдат разделени отново. И ако натиснете по-силно, двете части ще станат едно. Този модел на съпротивителни сили изглежда близък до реалната ситуация в металите.
Първоначалната ни задача беше да определим силите на триене при плъзгане. За нашия експеримент беше сглобена следната настройка.
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| F тежък, N | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
| F tr. ск., Н | 4,5 | 5,5 | 7,0 | 8,5 | 9,5 |
| F тежък/F tr. ск. | 4,4 | 4,5 | 4,3 | 4,1 | 4,2 |
Нашият опит потвърди твърдението на Леонардо да Винчи, че „всяко тежко тяло преодолява съпротивление на триене на тежест, равно на една четвърт от това тегло“.
Силата на триене при плъзгане зависи не само от свойствата на повърхностите и силата на натиск, но и от скоростта на движение.
4. Статична сила на триене (сила на съпротивление).
Силата, която се противопоставя на първоначалното изместване на обект, се нарича сила на статично триене. Въпреки че е по-ясно да го наречем сила на съпротива. Например опитът ми да преместя планина е възпрепятстван от сила на съпротива. Но опитайте се да кажете, че силата на статичното триене ви пречи да преместите планина? Мисля, че ще прозвучи смешно. В крайна сметка това, което казват за газовете, е правилно - газоустойчивост. Все пак да оставим въпросите с терминологията...
Именно съпротивителната сила е необходимо условие за промяна на скоростта на тялото, т.е. да започне движение или да започне да спира. Това е като нуждата от въздух за дишане (необходимо условие, но не достатъчно). В процеса на движение ние бутаме Земята, а тя нас.
Ако приложената сила не е достатъчно силна, тогава съпротивителната сила я балансира. Тогава съпротивителната сила достига своя максимум и тялото започва да се движи, т.е.
F съпротивление макс. > F tr. приплъзване.
Решихме да разберем големината на този „излишък“: F= F съпротивление макс. - F tr. приплъзване.
Предполага се, че тази стойност нараства пропорционално на силата на гравитацията, както и силата на триене при плъзгане. Резултатът беше друг.
| № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| F тежък, N | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
| F съпротивление макс., N | 6,5 | 8 | 10 | 12,5 | 17 |
| F tr. ск., Н | 4,5 | 5,5 | 7 | 8,5 | 9,5 |
| F съпротивление макс.- F тр. ск. | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | 7,5 |
Защо се случва това? Учебниците, ако посочват такава зависимост, не я обясняват. Решихме да разберем как максималната съпротивителна сила зависи от гравитацията. Очаквахме да получим права графика, но се получи разклонение на парабола, която при определена стойност на гравитацията рязко се издига нагоре. Нашата версия: колкото по-голямо е теглото на тялото, толкова по-дълбоко „потъва“ в повърхността на масата. С малко потапяне той все още може да бъде изваден и след това ще се движи под въздействието на по-малка сила, тъй като инерцията няма да му позволи да „потъне“ отново. Тялото ще се плъзга, без да пада, точно както човек на водни ски се движи зад лодка.
При дълбоко „потапяне“ не хоризонталнасилата няма да може да издърпа тялото. И това вече не е триене, а съединител. Аналогията с браната помогна да се разбере този въпрос.
Ако натоварите браната, тя напълно ще потъне в земята и ще я влачи хоризонтално, разкъсването на земята до голяма дълбочина ще бъде просто невъзможно. И, както изглежда, вече няма да говорим за триене, а за съпротивлението на материалите (системата брана-земя като едно тяло).
Да си припомним детския конструктор.
Адхезията на частите на строителния комплект е подобна на изкованите пирони и хоризонталната сила не може да разруши връзката, без да счупи частите на строителния комплект.
Ходете боси по мокър пясък и ще видите, че отпечатъците са една част от конструкцията, а нашите крака са друга. Необходими са протектори за създаване на механичен захват, т.е. за увеличаване на съпротивителната сила. Понятието „сила на съпротива“ е всеобхватно. Триенето е концепция, която е валидна само за относително гладки повърхности и която се намира между МЕХАНИЧНОТО СВЪРЗВАНЕ и ЕЛЕКТРОМАГНИТНИТЕ СИЛИ НА ПРИВЛИЧАНЕ, които държат телата заедно. Ние сме свикнали да работим с екстремни версии на опростения: пластична и абсолютно еластична деформация, абсолютно черно тяло и огледално отражение, идеален газ. Триенето е вид полупроводник, заемащ средна ниша, но изключително важен. Колко големи трябва да са неравностите и вдлъбнатините, за да говорим за триене, а не за механично сцепление? Може би затова известни учени, които са изучавали триенето, са получили толкова различни резултати?
5. Заключение.
Въпрос за по-нататъшна работа: каква сила трябва да се приложи, за да може тялото да се повдигне от хоризонтална повърхност? От една страна ще има гравитация и електромагнитно привличане, а от друга страна ще има сила, приложена срещу гравитацията. Така ще разберем колко значими са силите на привличане. Или могат да бъдат пренебрегнати (в конкретни проблеми) и оставени да вземат предвид само отблъскващите сили, точно както изхвърляме взаимодействието на молекулите от разглеждане, когато изучаваме идеален газ. Всичките ми разработки могат да бъдат намерени на уебсайта на училището zabalkin.narod.ru
Вече няколко пъти посочихме, че два атома или йона в кристала не могат да се приближат толкова близо, колкото е необходимо, тъй като между тях възникват сили на отблъскване, които бързо приемат големи стойности, когато разстоянието стане по-малко от равновесното. Както видяхме в част I, има две причини за тези сили: електростатично отблъскване и феноменът на квантовия механичен резонанс. Директното извеждане на закона за отблъскването от тези явления е почти безнадеждно. Следователно, за числено определяне, ще следваме по-удобен експериментален път, т.е. ще приемем, че силата намалява с определена степен на разстояние. Ще определим степента според Борн от свиваемостта на кристала.
Както преди, нека означим с a дължината на ръба на единичната клетка в равновесно състояние. Под въздействието на външно налягане, той намалява равномерно в целия кристал с обема на кубичен кристал,
състоящ се от клетки след това става равен
Свиваемостта е равна на съотношението между относителната промяна в обема и налягането, така че до членове от по-висок порядък имаме:
Електростатичната енергия на деформиран кристал се получава чрез заместване на израза вместо a в (66) и умножаване на получената стойност по броя на клетките
Ако отблъскващата сила може да бъде представена чрез степенна функция на разстоянието между атомите, тогава потенциалът, чрез който тя се определя, трябва да има формата:
която освен броя на елементарните клетки и константата съдържа в знаменателя разстоянието между атомите в неизвестна степен.Общата енергия е равна на сумата от тази енергия на отблъскване и електростатична енергия, т.е.
И двете Lil константи се дефинират по следния начин. Когато външното налягане е нула (кристал във вакуум), при равновесие дължината на ръба е равна на a. Следователно (68) трябва да има минимум:
От това условие следва:
и след заместване в (68):
Разгръщайки този израз в степенен ред и пренебрегвайки членове от порядък, по-висок от втория, получаваме:
Ако кристалът е под въздействието на външно налягане, тогава когато параметърът се промени, работата се извършва
причинявайки еднаква промяна в енергията на решетката.
Приравнявайки последните изрази един към друг, получаваме следната формула за свиваемост:
откъдето можем да изчислим степента на отблъскващия потенциал:
Това изчисление беше извършено за различни кубични кристали и даде стойност, която беше доста малка във всички случаи, равна на приблизително 9. Следователно, тя обикновено ще формира основата на нашите по-нататъшни разсъждения.
Използвайки тази стойност, можем да изчислим енергията на нашия кристал в нормално състояние от (69)
Така общата енергия на йонната решетка е приблизително 8/9 от нейната електростатична енергия.
Директното експериментално определяне на топлината на образуване на йонна решетка от свободни йони е невъзможно. Въпреки това, той може да бъде определен по заобиколен начин от експериментални данни, като се използва така нареченият кръгов процес на Борн.
Например, енергията на образуване на кристал от метален натрий и газообразен двуатомен хлор е известна от термохимичните измервания. Този процес на формиране може да се разложи на последователни частични процеси, както следва:
а) Изпаряване на метален натрий в едноатомни натриеви пари. това изразходва енергия, равна на енергията на сублимация на натрий.
б) Разлагане на атоми. Това изисква енергия на дисоциация
Образуването на положителни натриеви йони и отрицателни хлорни йони, при което всеки натриев атом губи електрон и се прехвърля към хлорен атом. Енергията, необходима за този процес, е равна на разликата между йонизационната работа и афинитета към електрона
Образуване на кристал от йони Освободената в този случай енергия трябва да бъде равна на общата енергия на йонната решетка, дадена по формула (72). Тъй като другите количества са известни, тази енергия може да се изчисли от този кръгов процес като разликата между споменатата по-горе термохимична топлина на образуване и сумата от енергиите, изразходвани в процесите.
Следващата таблица (според Born) сравнява енергиите на решетката, получени по този начин в cal/mol с енергиите, изчислени от израз (72) за различни кристални решетки. Вижда се, че числата се съгласуват добре.
Таблица 2 (вижте сканиране)
Ако и двете частици имат полета на отблъскване и тяхната величина е еднаква, тогава и двете ще бъдат отблъскващи и отблъснати едновременно. И двете ще се отдалечават една от друга с еднаква скорост.
АНТИГРАВИТАЦИОНЕН (ОТБЛЪСТВАЩ) МЕХАНИЗЪМ
Частица с привличащо поле е причината за възникването на привличащата сила в заобикалящите я частици. Но какво да кажем за частиците, които образуват полета на отблъскване в етерното поле? Те не предизвикват Силата на привличане. Не, всяка частица с поле на отблъскване предизвиква възникването на сила на отблъскване в заобикалящите я частици.
Отблъскваща сила, възникващ във всяка частица, е етерен поток, принуждаващ етера на частицата да се отдалечи от излишния етер, възникващ в етерното поле. Излишният етер винаги се образува от частица с поле на отблъскване.
В раздела на физиката, посветен на електромагнетизма, Силите на отблъскване съществуват наравно със Силите на привличане. В електромагнетизма обаче не телата се отблъскват и привличат, а заредените частици, т.е. няма връзка с гравитацията. Но ако антигравитацията (отблъскването) беше призната от учените и не просто призната, а като антипод на гравитацията, всичко щеше да си дойде на мястото. Електромагнетизмът би изглеждал в съзнанието на учените като нищо повече от гравитационно-антигравитационно взаимодействие. И положителните и отрицателните заряди биха се превърнали в маса и антимаса. Това е всичко. Това би била първата стъпка към „Велико обединение“ на четири взаимодействия.
В реални условия източникът на полето на отблъскване (частица, химичен елемент или натрупване на химични елементи) може да бъде скрит от свободни частици или химични елементи (тела, среди). Привличащите и отблъскващи полета на екраниращите обекти променят големината на силата на отблъскване в обекта, който се изследва.
Затъмняващите частици със самите полета на отблъскване са причините за силите на отблъскване. И тези Отблъскващи сили трябва да се обобщят с Отблъскващата сила на обекта, чието влияние изучаваме.
Екраниращите частици с привличащи полета са причините за привличащите сили. И тези сили на привличане трябва да бъдат извадени от силата на отблъскване, която изучаваме.
Сега няколко думи за характеристиките на отблъскването на частици с различни стойности на полетата на отблъскване.
Ако и двете взаимодействащи частици имат полета на отблъскване и с различни величини, тогава отблъскващата частица ще бъде тази с по-голямо поле, а отблъснатата частица ще бъде частицата с по-малко поле. Тези. частица с по-малко отблъскващо поле ще се отдалечи от частица с по-голямо поле, а не обратното. Нека това се нарече Правило за подчинение на доминиращата сила на отблъскването.
В случай, че само една от частиците има поле на отблъскване, а втората се характеризира с поле на привличане, тогава само частицата Ян ще бъде отблъскваща. Ин винаги ще бъде само отблъснат.
Както можете да видите, всичко е подобно на Силата на привличането, само наобратно.
Механизмът на антигравитацията (отблъскването) е напълно противоположен на механизма на гравитацията (привличането).
Една от двете частици, участващи в антигравитационното взаимодействие, задължително трябва да има Отблъскващо поле. В противен случай вече не може да се говори за антигравитационно взаимодействие.
Сравнихме процеса на привличане с навиването на топка. Ако направим аналогия с механизма на гравитацията, тогава процесът на отблъскване е развиването на „топка“. Частица с отблъскващо поле е „топка“. Неговото излъчване на етер е размотаването на „нишката“ (етер). Частица с Отблъскващо Поле, развивайки „нишката” (излъчваща Етер), увеличава разстоянието между себе си и околните частици, т.е. отблъсква ги, отчуждава ги от себе си. В същото време етерът в частиците с полета на отблъскване не изсъхва. Частиците не спират да го излъчват.
От двете частици, участващи в антигравитационния процес, тази, която има поле на отблъскване, ще бъде отблъскваща. И втората частица, съответно, ще бъде отблъсната. Частица от всякакво качество може да бъде отблъсната - както с поле за отблъскване, така и с поле за привличане. В случай, че и двете частици имат полета на отблъскване, всяка от тях ще играе едновременно ролята на отблъскваща и отблъсната.
Механизмът на отблъскване се основава на втория принцип на Закона за силите - “ Природата не търпи излишък" Етерът, който запълва силовия център на частицата, а с него и силовият център на самата частица, се отдалечава от излишния Етер, който възниква на мястото на етерното поле, където се намира обектът, притежаващ Отблъскващо поле, т.е. такъв, при който количеството на създадения етер преобладава над количеството на изчезващия етер.
Етеричен поток, който принуждава Етера на отблъснатата частица да се отдалечи от излишния Етер, т.е. от обект с поле за отблъскване се нарича " Чрез отблъскваща сила».
Естествено, за разлика от процеса на привличане, не се образува връзка между отблъскващи се частици. Напротив, тук не може да се говори за връзка между частиците. Да кажем, че две частици са били гравитационно свързани. Но в резултат на трансформацията един от тях или и двамата наведнъж промениха полето на привличане в полето на отблъскването. Антигравитационният механизъм веднага влиза в действие и частиците се отблъскват, т.е. връзката е прекъсната.
Големината на силата на отблъскване зависи от същите три фактора като големината на силата на привличане:
1) от величината на полето на отблъскване на частицата (химичен елемент или тяло), което служи като причина за силата на отблъскване;
2) на разстоянието между източника на полето на отблъскване и изследваната частица;
3) върху качеството на отблъснатата частица.
Нека разгледаме влиянието на всички тези фактори.
1) Големината на полето на отблъскване на даден обект е причината за силата на отблъскване.
Големината на полето на отблъскване на една частица е скоростта на поглъщане на етера от нейната повърхност. Съответно, колкото по-бързо една частица абсорбира етер, толкова по-голяма ще бъде величината на отблъскващата сила, причинена от тази частица в изследваната частица.
2) Разстоянието между източника на полето на отблъскване и изследваната частица.
Обяснението на зависимостта на величината на силата на отблъскване от разстоянието е подобно на описанието на причината, поради която силата на привличане зависи от разстоянието.
Елементарната частица е сфера и ако се отдалечите от нея, обемът на пространството около частицата ще се увеличи концентрично. Съответно, колкото по-далеч от частицата, толкова по-голям става обемът на етера около частицата. Всяка частица с поле за отблъскване излъчва етер в околното етерно поле с определена скорост. Скоростта на излъчване на етер от частица е стойността на полето на отблъскване, първоначално присъщо на тази частица. Въпреки това, колкото по-далеч от частицата, толкова по-голям е обемът на етера, който тя ще заобиколи. съответно колкото по-далеч от частицата, толкова по-малка ще бъде скоростта, с която етерът ще се отдалечи от тази частица(т.е. колкото по-ниска ще бъде скоростта на въздушния поток) – т.е. толкова по-малка ще бъде стойността на полето на отблъскване.По този начин, ние говорим, първо, за величината на полето на отблъскване, първоначално присъщо на частицата, и второ, за величината на полето на отблъскване на определено разстояние от частицата.
Течност на Ленард-Джоунс между две инертни стени, a - Зависимост на намалената плътност от разстоянието между стените за три стойности на намалената температура. b - Повишено привличане поради намаляване на плътността. При подхода на Хамакер, когато се изчислява привличането ^ham, плътността в празнината се приема за постоянна и равна на обемната плътност
Осцилаторни сили се срещат и в средата на линейните алкани, но те не се появяват в средата на разклонените алкани. Подобни сили са регистрирани между повърхности на слюда във водни разтвори, но в този случай е установен по-кратък период на колебание в сравнение с OMCTS, което се обяснява с разликата в молекулните размери на водата и OMCTS.
Хидратирайте отблъскващи сили
Лесно е да си представим, че заредена повърхност или повърхност, носеща противоположни заряди, когато се потопи във воден разтвор, ще свърже един или повече слоя водни молекули, хидратирайки повърхността по същия начин, по който разтворен йон образува хидратираща обвивка. Привеждането на такива повърхности в контакт води до тяхното дехидратиране. Може да се предположи, че в резултат на това възникват сили на отблъскване на хидрата.
Осцилаторни сили между повърхности на слюда в инертна силиконова течност, диаметърът на OMCTS молекулите е ~9 A
Сили, действащи между повърхностите на слюдата в среда от линейни и разклонени алкани
Бяха открити много силни взаимодействия на къси разстояния между липидните двойни слоеве. Разстоянията, на които се случва това взаимодействие, са в диапазона 10-30 A. Отблъскването намалява експоненциално с увеличаване на разстоянието между липидните монослоеве. За измерване на съответната сила е използвана техника, базирана на измерване на осмотичното налягане. По подобен начин силите на отблъскване между повърхностите на слюдата бяха измерени чрез измерване на повърхностните сили с помощта на специално устройство. Силите на отблъскване на хидрата изглежда действат между неутралните и заредените повърхности. Въпреки че повърхностите на слюдата са твърди и двуслойните структури са гъвкави, и двете изследвания дават изненадващо добри резултати. Отблъскване между повърхностите на слюда се наблюдава и в други течни среди.
Проведените експерименти доведоха до интензивно търсене на теоретична интерпретация на резултатите. Една от причините за отблъскването се предполага, че е структурна поляризация или поляризация на водородни връзки на повърхността. В случай на липидни двойни слоеве, механизмът на отблъскване може да се дължи на възможността за вълнообразни деформации и взаимодействия при картографиране на заряда. Наскоро беше предложено, че липидите се „изцеждат“ в разтворителя; С приближаването на повърхностите намалява възможността за образуване на издатини, което води до отблъскване. Този механизъм е близък до идеята за отблъскване поради вълнообразност. Разликата се състои главно в мащаба на колебанията. Оригиналният модел се основава на „вълни“ с дълга дължина на вълната, докато моделът „издатини“ е валиден на разстояния, сравними с молекулярните размери.
Силите на отблъскване на хидрата между повърхностите на слюдата в електролитен разтвор. Трябва да се отбележи, че отблъскването възниква само при концентрации на сол > 1 mM.
Симулациите на Монте Карло разкриха отблъскващи сили на къси разстояния дори за идеално гладки повърхности. Трябва да се каже, че както силите на отблъскване на хидрата, така и хидрофобното привличане, което е описано по-долу, могат да бъдат моделирани доста просто чрез промяна на силата на взаимодействие между разтворителя и повърхността. Силното привличане на повърхността на разтворителя автоматично води до появата на сила на отблъскване на повърхността. Ако повърхностите са инертни, т.е. Ако няма сили на привличане между повърхността и разтворителя, тогава между повърхностите действа привличане на солватация. И в двата случая взаимодействието е ограничено до разстояния, по-малки от 100 A.
Хидратирайте отблъскващи сили и хидрофобно привличане съответно за намокрени и ненамокрени стени. Теоретични данни, получени от обобщената теория на Ван дер Ваалс
Хидрофобно привличане
Натрупани са множество измервания на силата, действаща между хидрофобни повърхности. Обикновено за изследване се използват слюдени повърхности, модифицирани с монослоеве от въглеводородни или флуорирани групи, обърнати към водата. Тези изследвания доведоха до неочакван резултат: беше открито, че между такива повърхности силата на привличане действа на големи разстояния. Привличането се простира до стотици ангстрьоми. В същото време привличането не може да се обясни със силите на Ван дер Ваалс в рамките на подхода на Хамакер. В допълнение, той практически не се влияе от солни добавки. Експериментално наблюдаваното взаимодействие на дълги разстояния не може да се обясни аналогично на същия тип хидрофобно взаимодействие, което срещнахме, например, по време на взаимодействието на два неонови атома във вода. Въпреки че е общоприето, че "обикновеното" хидрофобно взаимодействие се проявява само на близки разстояния, в действителност неговата величина може да се увеличи чрез механизма на намаляване на плътността.
Смята се, че хидрофобното привличане е отговорно за бързото коагулиране на хидрофобните частици във водата и играе важна роля в сгъването на протеините. Въпреки това, както в случая със силите на отблъскване на хидрати, теоретичните разработки на хидрофобните взаимодействия практически липсват. Един от възможните механизми, които могат да осигурят привличане, може да бъде образуването на кухини, т.е. малки газови мехурчета върху повърхността на хидрофобизираната слюда. В зависимост от условията такава кавитация предизвиква увеличаване на силата на отблъскване или привличане. Друга възможна причина за привличането между хидрофобизираните повърхности е, че повърхностите не са локално неутрални и корелацията между положително и отрицателно заредените региони причинява привличането.
Сили на изчерпване
Полиетиленовият оксид обикновено се използва за кристализиране на протеини. Смята се, че PEO причинява сили на изчерпване между протеиновите макромолекули. С други думи, PEO не може да проникне в пространството между протеиновите молекули поради много силното ограничение на конформационната свобода на PEO полимерните вериги. Натрупвайки се в разтвор, PEO създава осмотично налягане, действащо върху протеиновите молекули. Това е много интересен механизъм в смисъл, че въведеният полимер влияе на взаимодействието между колоидните частици, без да е между тях! Диапазонът на привличащите сили на изчерпване съвпада по ред на величината с радиуса на въртене на полимерната молекула. За идеален полимер радиусът на въртене е равен на r1/2, където r е степента на полимеризация.
Понякога на големи разстояния, преди да се проявят притегателните сили на изчерпване, се появяват отблъскващи сили. Това явление често се нарича отблъскване чрез изчерпване. И привличането, и отблъскването от това естество са наблюдавани експериментално и описани теоретично.
