① 钢丝切冰
复冰现象
② 溜冰场之谜
破除课本神话
下沉速度 0 毫米/分钟
砝码 8 千克
冰面温度 −7 ℃
摩擦系数 0.0045
调砝码、换线材,看钢丝怎么把冰砖切穿又不留下切口
原理:钢丝底下的冰被压强压得熔点下降,化成水;水绕到钢丝上方,压强恢复,重新冻上;冻结时放出的热顺着钢丝传回下面,接着化下一层。铜导热好,所以快;尼龙不导热,所以几乎切不动。
点一下冰面(或按空格)=小人蹬一下,拖三根滑杆看三个嫌疑人的份额怎么变
① 压力融冰
0.25℃
② 摩擦生热
中等
③ 预融层
较厚
压强算下来约 3.4 兆帕,只够把熔点压低约 0.25 度。温度低于约 −0.3 度它就无能为力,可北方室外的冰是 −20 度。课本的答案,两个数量级的亏空。
摩擦系数在约 −7℃ 最低(速滑馆把冰面维持在这附近),往 0℃ 走水膜太厚反而变粘,往 −40℃ 走预融层消失,摩擦飙升,几乎蹬不动。
说明牌 · 冰面最外层的分子
一八五零年代法拉第就猜到了,冰的表面盖着一层永远冻不上的水。可后来的课本走了一百多年弯路,至今还在讲压力,说冰刀把冰压化了。把体重全压在冰刀上认真算一遍,熔点只降低零点二五度左右,而北方室外零下二十度的冰照样滑。
真正的答案有两个。冰面最外层的分子上不着天下不着地,凑不齐把自己锁进晶格的邻居,永远保持着半液体的骚动,这层预融水膜一直存在到零下三十几度。再加上冰刀擦过的瞬间摩擦生热,当场造出一层新鲜的润滑水。速滑馆把冰面维持在零下七度上下,那是冰最滑的温度。到了零下四五十度的南极,雪踩上去吱吱作响,队员们说像走在沙子上。
冰最外面那一层,从来没有学会怎么当冰。