Физика изучает все явления, которые происходят во Вселенной, но лучше и интереснее всего воспринимать эту науку, когда дело касается привычных нам вещей. Вот например, почему лёд скользкий? Если точнее - почему по льду можно кататься на коньках?Надо сказать, что этот вопрос очень часто разбирается и популяризаторами науки и научными журналами. Тема очень интересная и понятная, ведь даже если у вас нет коньков, в обычной обуви так же есть риск подскользнуться на ледяной поверхности.
В некоторых статьях вопрос разрешается слишком легко. Под стальным лезвием вода переходит из твёрдого в жидкое состояние, образуется тонкая прослойка жидкости,позволяя человеку двигаться во время катания. С первого взгляда, всё логично. Многие видели или читали об опыте, когда большую ледяную глыбу перерезала железная проволока, которую тянули вниз грузы. На самом деле оба этих явления не стоит считать абсолютно сходными.
Лёд действительно может изменять температуру плавления под давлением. В отличие от остальных веществ, молекулы воды в твёрдом состоянии не приближаются друг к другу, а отдаляются. Именно поэтому лёд плавает на поверхности пруда или озера, а не тонет. Чем выше поднимется давление, тем ниже будет температура, при которой лёд растает. Коньки, казалось бы, соответствуют условию - весь вес человека фактически распределяется на тонкие стальные полоски, лёд не выдерживает нагрузки и появляется жидкость.
Важно понимать следующее. Если температура вещества снижается, то чтобы его растопить в нестандартной ситуации требуется всё большее давление. А в сильные морозы кататься на коньках так же просто, как и в более тёплую зимнюю погоду. Что касается усилий - дети могут кататься на коньках, но ведь давление с их стороны на лёд слишком низкое.
Реальный ответ лежит на поверхности. В буквальном смысле этого слова. Те молекулы, что соприкасаются с воздухом, испытывают меньшее взаимодействие со стороны нижних слоёв. Легче разорвать связи, которые удерживают молекулы на одном месте. Это позволяет движущимся конькам просто отрывать их и тем самым снижать трение. Подобный механизм скольжения справедлив не в любой ситуации, а только для водяного льда. С искусственным покрытием немного сложнее
Послесловие для тех, кто в теме. Судя по фазовой диаграмме воды, температура плавления льда может снижаться до -22, правда при этом давление должно возрасти с 1 до 2000 атмосфер. Что касается давления лезвия коньков, то одно лезвие длинной 20 см и шириной два миллиметра в среднем даёт цифру давления со стороны человека массой 80 килограмм в 20 атм. Что значительно не понизит температуру плавления льда.
Было интересно? Посмотрите другие материалы канала и подпишитесь. А ещё я пишу книги про физику и астрономию, можете ознакомиться и совершенно бесплатно скачать одну из них
Дорогие борцы со всемирным научным заговором, теорией относительности и эмоционально несдержанные читатели, ваши комментарии могут удаляться. Помните об этом :-)
