Вопреки распространенному мнению, коньки не скользят по слою воды, образованному давлением. На самом деле лезвие конька режет лед, создавая микроскопические трещины и расплавляя его в очень небольших количествах. Именно это позволяет конькам разрезать лед и дает возможность человеку двигаться по нему.
Традиционно считалось, что давление, оказываемое лезвием конька на лед, снижает температуру его плавления. Это означает, что лед плавится при более низкой температуре, чем обычно (0 °C). Однако современные исследования показывают, что это объяснение не совсем верно. Давление действительно оказывает влияние, но его эффект незначителен.
На самом деле лезвие конька, движущееся с высокой скоростью, создает микроскопические трещины в кристаллической структуре льда. Эти трещины в свою очередь увеличивают площадь поверхности льда, контактирующего с лезвием. В результате кристаллическая решетка разрушается, высвобождая небольшое количество молекул именно в неупорядоченном жидком состоянии. Этот тонкий слой расплавленного льда действует как смазка, облегчая скольжение.
Острота лезвия конька также играет в рассматриваемом процессе важную роль. Более острое лезвие создает меньшую площадь контакта с льдом, что приводит к большему давлению на единицу площади. Это, в свою очередь, способствует образованию микротрещин и расплавлению льда. Тупые лезвия, напротив, требуют большего усилия для проникновения в лед, что снижает эффективность скольжения.
Ввиду всех вышеперечисленных факторов можно сделать вывод, что скольжение на коньках — это не просто скольжение по воде, а сложный физический процесс, включающий в себя резание льда, образование микротрещин, локальное расплавление и использование остроты лезвия для оптимизации скольжения.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как российские инженеры разработали уникальную ледорезную машину.
