Eislaufen, wie geht das eigentlich?

Ja, das ist wahr, dass der Druck zu gering ist, aber die wahre Erklärung ist noch nicht gerechtfertigt. Dennoch ist der gesunde Menschenverstand, dass es einen Schmierfilm aus Wasser oder zumindest anomales Eis gibt. Eine Übersicht finden Sie unter: http://lptms.u-psud.fr/membres/trizac/Ens/L3FIP/Ice.pdf

Diese Frage ist seit Ewigkeiten heiß umstritten.

Calderon & Mohazzabi$^{[1]}$geben eine hervorragende Zusammenfassung der verschiedenen Theorien, die im Laufe der Jahre vorgeschlagen wurden, um zu erklären, warum Eis so rutschig ist, in ihrem Artikel "Premelting, Pressure Melting, and Regelation of ice revisited".

Sie bieten sowohl theoretische als auch experimentelle Beweise dafür, dass weder das Druckschmelzen noch das Reibungsschmelzen allein das Phänomen erklären, und schließen unter anderem aus der Rasterkraftmikroskopie, dass es eine vorschmelzende Quasi-​Flüssigkeits-​Oberflächenschicht mit besonderen Eigenschaften gibt – Dies wurde ursprünglich vorgeschlagen von Faraday und Thompson in den 1850er Jahren - die in Verbindung mit etwas Druckschmelzen das Eislaufen ermöglichen.

Tatsächlich weisen sie auf andere Forschungen hin, die zeigen, dass Eis nicht der einzige Feststoff ist, der sich an der Oberfläche anders verhält, wenn er sich seinem Schmelzpunkt nähert. Der Hauptgrund, warum wir Eis bemerken, ist, dass es eine der wenigen Substanzen ist, denen wir begegnen, die sich in der Nähe ihres Schmelzpunkts befindet, wenn wir ihr begegnen, und in ihrer Fülle.

Das Skifahren wird auch durch Reibungsschmelzen unterstützt, sobald die Bewegung beginnt. Der gewichtete Draht, der durch das Eis schneidet, ist jedoch Druckschmelzen und Gelation.

Ein weiteres Papier, das frühere Forschungsergebnisse gut zusammenfasst, ist das von Dash et. Al.$^{[2]}$

Beide zitierten Artikel bieten auch eine gute Reihe von Referenzen für die weitere Lektüre.

Verweise

1. Calderon, C. und Mohazzabi, P. (2018) „Premelting, Pressure Melting, and Regelation of Ice Revisited.“ Zeitschrift für Angewandte Mathematik und Physik, 6, 2181-2191. https://doi.org/10.4236/jamp.2018.611183

Vorschau/Online lesen unter: https://www.researchgate.net/publication/328766489_Premelting_Pressure_Melting_and_Regelation_of_Ice_Revisited

2. Drake, JG, Fu, H. und Wettlaufer, JS (1995) "Das Vorschmelzen von Eis und seine Umweltfolgen." Reports on Progress in Physics,58, 115. es. Reports on Progress in Physics,58, 115. https://doi.org/10.1088/0034-4885/58/1/003

Die Behauptung, dass der Schlittschuh nicht genug Druck ausübt, um Eis zu schmelzen, ist falsch. Stellen Sie sich vor, dass der Schlittschuh vertikal abgesenkt wird, bis er eine vollkommen ebene Eisfläche berührt. Die anfängliche Kontaktfläche (bevor das Blatt in das Eis einzusinken beginnt) wäre unkalkulierbar klein und der anfängliche Druck aufgrund von Krümmungen unkalkulierbar groß. Der „Rocker“ einer typischen Freestyle-Klinge hat einen Radius von 6 Fuß; seine „Höhle“ von 7/16 bis 10/16 Zoll. Die Klinge ist normalerweise 0,15 Zoll dick, sodass ihre beiden Kanten „Bisswinkel“ von 7 bis 10 Grad haben. Die Geschwindigkeit, mit der eine Kante Eis schmelzen und einsinken könnte, wäre durch die Wärmeleitung begrenzt. In einer dynamischen Situation, in der der Skater mit guter Geschwindigkeit dahingleitet, würde die viskose Dissipation in der dünnen Schmierwasserschicht einen Teil der Wärme erzeugen.Tilt ) ist schlecht an die Krümmung der Flugbahn angepasst, dann gibt es zusätzliche Reibung und Soundeffekte, wenn die Kante das Eis zerkaut.

Ich erinnere mich, während meines Studiums zu diesem Thema in einem Buch (über Oberflächenphysik) gelesen zu haben. Es gab ein Reibungsdiagramm eines Stahl-"Schlittschuhs" auf festem Argon bei und unterhalb der Argon-Schmelztemperatur. Das Diagramm war qualitativ identisch mit dem gleichen Experiment für Eis. Die Reibung fiel auf niedrige Werte, wenn sich die Temperatur dem Schmelzpunkt näherte. Argon schmilzt regelmäßig, daher ist ein Druckschmelzen nicht möglich. Ich bedauere, dass ich mir den Titel und den Autor dieses Buches nicht gemerkt habe :=( Georg

Noch ein Fakt gegen 2Druckschmelzen: Wie funktioniert Skifahren? Der Druck unter einem Ski ist sehr gering.

Nun, einen festen Eisblock zu haben. Befestige an beiden Enden Gewichte an einer Schnur und hänge sie über das Eis. Die Schnur geht über einen gewissen Zeitraum durch das Eis, ohne tatsächlich den gesamten Block zu durchtrennen. Wie kommt es dazu? möglicherweise die druckschmelzenden Minescule-Mengen von Eis unter der Saite und das Wasser, das über der Saite wieder gefriert.

Es wurde gezeigt, dass Oberflächenwassermoleküle stärker vibrieren als die in der Masse und weniger Nachbarmoleküle haben, mit denen sie interagieren können. Anscheinend entsteht dadurch ein nanometrischer Film aus quasi flüssigem Wasser, der die Reibung verringert.

Regelation -Regelation ist das Phänomen, unter Druck zu schmelzen und bei Druckminderung wieder zu gefrieren. Viele Quellen geben an, dass die Regelation demonstriert werden kann, indem ein feiner Draht um einen Eisblock geschlungen wird, an dem ein schweres Gewicht befestigt ist.

Schlittschuhschuhe:

Das gesamte Gewicht des Skaters konzentriert sich auf diesen kleinen Teil der Fläche, daher schmilzt Eis unter den Schuhen schnell [aufgrund der Regelation ] und wandelt Eis in Wasser um (beachten Sie, dass sich Eis aufgrund des hohen Drucks ohne Temperaturerhöhung in Wasser umwandelt, im Allgemeinen schmilzt Eis bei 0 ℃ ). Dadurch, dass eine gewisse Menge Eis durch Wasser ersetzt wird, nimmt die Reibung der Oberfläche ab und der Skater bewegt sich leicht.

Warum Begriffsregelung verwenden? Da aufgrund von Druck (oder) Belastung eine kleine Menge Eis mit Wasser bedeckt wird, bricht (schmilzt) das ganze Eis nicht, wodurch das Eislaufen möglich wird.

Außerdem: Leute haben versucht, Wiki hinzuzufügen , Zusammenfassung bearbeiten