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溜冰的原理是因为冰刀的压力融化了冰面吗?

小胖纸 发布于 3星期前 分类:冷知识篇

溜冰的原理是因为冰刀的压力融化了冰面吗?

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    admin

    我在中学阶段受到的物理学上的一大启发,是在一次吃午饭的时候。那天,内登先生带来了一块冰,上面盖着钢琴丝,钢丝两端均施以巨大压力。在吃午饭的过程中,钢丝神奇地一直穿到了冰块的中央,而下滑时的路径却一点痕迹都未留下。据说这种现象叫做"重新结冰”。通过给钢丝施压产生的高压降低了冰的熔点,随着钢丝的下降冰块又重新凝结,变得完好无缺。几年后,我又听到了用类似的原理来解释溜冰的人能够流畅地滑过冰场的原因:溜冰者的体重施加的压力,使刀刃下形成了一层薄薄的水层。这个解释看上去不无道理,但正如克利福德·斯沃茨教授在他的《信封物理的背后》(约翰·霍普金斯大学出版社,2003年版)中说的,运用数字来验证总是有帮助的。
    以一个穿着普通冰刀、体重60公斤的溜冰者为例,克利福德教授证明,所产生的压力对冰的熔点几乎没有任何影响。正确的解释是由维多利亚时代的物理学家迈克尔·法拉第提出的。水变成冰时,一层薄薄的水分子残留在冰面上,正是这层水分子让冰变得光滑,而非冰鞋的压力所致。然而,当温度低于零下10摄氏度时,这个水分子层消失,使得冰变得不如之前光滑。

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