Почему лёд скользкий?
Почему лёд скользкий? — сложный вопрос, который регулярно встаёт в людях.
Описание[править]
Сам по себе лёд — это сложное химическое вещество, которое начинает гнездиться везде зимой. Но зачастую он становится скользким и причины этого долгое время были неизвестны. Потом физики поняли, что он скользкий по причине наличия тонкого слоя на его поверхности, который работает как смазка, но оставался вопрос, отчего этот слой появляется.
Так, была гипотеза, что это давление понижает температуру плавления льда. По уравнению Клапейрона это действительно происходит, но более подробные расчёты показывают, что обычного давления ботинка или даже конька недостаточно, особенно при умеренных температурах −10…−20 °C. На сильном морозе этот механизм и вовсе не работает.
При скольжении выделяется тепло, которое плавит верхний слой льда. Это действительно происходит, но более подробные эксперименты показали, что скорость скольжения почти не влияет на трение, из чего можно сделать вывод, что тепло от трения не главная причина.
Итак[править]
Только в 2025 году была восрана научная работа, которая поясняет, из-за чего собственно лёд становится скользким.
Молекула воды является полярной, так как у кислорода частично отрицательный заряд, у водородов положительный, и в обычном кристалле льда эти диполи строго упорядочены в гексагональной решётке. Когда на лёд наступает обувь, конёк, диполи нарушают ориентацию поверхностных молекул льда. Возникает искажение диполь-дипольных связей.
Кристаллическая структура на поверхности льда разрушается механически, и образуется аморфный разупорядоченный слой. Этот слой ведёт себя как вязкая смазка, которая ближе по этому показателю к маслу или мёду, а не к обычной воде. Из-за этого начинается собственно скольжение.
Это объяснение уже отлично работает при очень низких температурах, где давление и трение уже не могут вызвать плавление.
