Bruslení, jak to opravdu funguje?

Ano, je pravda, že tlak je příliš malý, ale skutečné vysvětlení ještě není oprávněné. Zdravým rozumem však je, že existuje mazací film z vody nebo alespoň anomálního ledu. Přehled naleznete v: http://lptms.u-psud.fr/membres/trizac/Ens/L3FIP/Ice.pdf

Komentáře

• Tlak je příliš malý pro hromadné tavení, ale povrchové tavení je jiné, a to je relevantní problém. Stlačením povrchu z vodního ledu se roztaví nějaký povrch, ale stlačením povrchu z jiných materiálů ztuhne jakákoli povrchová kapalina, protože kapalný led má menší objem. Vysvětlení je v zásadě správné, hromadné tavení je irelevantní.
• @RonMaimon: Pokud by v ledu nebo ostří byly nějaké nesrovnalosti, ‚ t tlak v těchto bodech bude téměř nekonečný, pokud nebo dokud H2O pod nimi neustoupí? Myslel bych, že alespoň část hmotnosti bruslaře ponese kapalná voda, pokud se stlačená voda nezkapalní, nezmění se na konfiguraci s nízkým tlakem a nezmrazí se. Byly by lyže účinné při -35 na vyleštěném zmrzlém ledu?
• @supercat: Tlak nebude ‚ nekonečný, protože Youngův modul ledu není nekonečný – není nekonečně tuhý; je ‚ stlačitelný do určité míry a pod tlakem se trochu poddají (komprimuje). Může se také lokálně destruktivně rozbít a přemístit jako prach / střepy bez fázové změny.
• @SF .: Komprimaci, rozbití a tavení bych považoval za formy “ ustupuje „. Jde mi o to, že i když by ‚ nebyl dostatečný tlak na roztavení ledu, pokud by byla hmotnost rovnoměrně aplikována na brusli, některé oblasti pod bruslí budou obvykle pod mnohem vyšším tlakem než ostatní.

Tvrzení, že brusle nevyvíjí dostatečný tlak na roztavení ledu, je chybné. Představte si, že brusle je spuštěna svisle, dokud se nedotkne dokonale rovného povrchu ledu. Počáteční kontaktní plocha (předtím, než se čepel začne ponořovat do ledu) by byla nevyčíslitelně malá a počáteční tlak nevyčíslitelně velký kvůli zakřivení. Typický „rocker“ freestylové čepele má poloměr 6 stop; jeho „dutina“ 7/16 až 10/16 palce. Čepel je obvykle silná 0,15 palce, takže její dva okraje mají úhly „skusu“ 7 až 10 stupňů. Rychlost, kterou by hrana mohla roztavit led a klesat, by byla omezena vedením tepla. V dynamické situaci, kdy bruslař klouzal dobrou rychlostí, by viskózní rozptyl v tenké vrstvě mazací vody generoval část tepla.Pokud je trajektorie bruslaře zakřivená, ale rockerovo zakřivení vynásobené hříchem ( tilt ) je špatně přizpůsobeno zakřivení trajektorie, dojde k dalšímu tření a zvukovým efektům, když hrana žvýká led.

Tato otázka byla po věky ostře zpochybňována.

Calderon & Mohazzabi $ ^ {[1]} $ poskytují vynikající shrnutí různých teorií navržených v průběhu let, aby vysvětlily, proč je led tak kluzký paper “ Revitalizace předtavení, tlakového tání a vztahu ledu “

Nabízejí teoretické i experimentální důkazy, že samotné tavení tlakem ani tření samotné tento jev nevysvětlují a mimo jiné z mikroskopie atomových sil vyvozují závěr, že existuje předtavitelná kvazi-kapalná povrchová vrstva se speciálními vlastnostmi – původně to bylo navrženo od Faradaye a Thompsona v padesátých letech 19. století – to v kombinaci s tlakovým tavením umožňuje bruslení na ledě.

Ve skutečnosti poukazují na další výzkum, který ukazuje, že led není jedinou pevnou látkou, která se chová na povrchu odlišně, když blízko bodu tání. Hlavním důvodem, proč si všimneme ledu, je to, že je to jedna z mála látek, se kterými se setkáváme, která je blízko bodu tání, když se s ním setkáme, a jeho množství. vážený drát proříznutý ledem je však tlakové tavení a regelace.

Dalším příspěvkem, který dobře shrnuje předchozí výzkum, je Dash et. al. $ ^ {[2]} $

Oba zmíněné dokumenty také poskytují dobrou sadu odkazů pro další čtení.

Reference

1. Calderon, C. a Mohazzabi, P. (2018) “ znovu roztavení, tlakové tavení a vztah ledu. “ Journal of Applied Mathematics and Physics, 6, 2181-2191. https://doi.org/10.4236/jamp.2018.611183

Náhled / čtení online na: https://www.researchgate.net/publication/328766489_Premelting_Pressure_Melting_and_Regelation_of_Ice_Revisited

2. Drake, JG, Fu, H. a Wettlaufer, JS (1995) “ Tavení ledu a jeho důsledky pro životní prostředí. “ 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

Komentáře

• Fantastické. Je skvělé vidět, že ‚ k těmto tématům vychází stále nový materiál. Děkujeme za sdílení příspěvku.
• Žádný problém. To ‚ odposlouchává vědce a inženýry od 19. století, ne ‚ nevím, jestli je to poslední slovo, ale já ‚ za poslední rok jsem v tématu neviděl nic nového.

Vzpomínám si, že jsem si během studia na toto téma četl knihu (o fyzice povrchů). Existoval diagram tření ocelové „brusle“ na pevném argonu při a pod teplotou tání argonu. Diagram byl kvalitativně shodný se stejným experimentem pro led. Když teplota dosáhla bodu tání, tření kleslo na nízké hodnoty. Argon se pravidelně taví, proto není možné tavení tlakem. Lituji, že jsem si nepamatoval název a autora této knihy: = (Georg

Další skutečnost proti 2tlakovému tavení „: jak funguje lyžování? Tlak pod lyží je velmi nízký.

Komentáře

• To vůbec ‚ nenamítá proti roztavení tlaku. Proč byste očekávali, že lyžování a bruslení využijí stejný mechanismus? Proč byste očekávali, že sníh a pevný led budou mít stejné vlastnosti?

No , který má pevný blok ledu. Připevněte závaží na strunu na obou koncích a zavěste ji na led. Řetězec po určitou dobu prochází ledem, aniž by celý blok skutečně prořízl. Jak se to stane? případně tlakové tavení nepatrné množství ledu pod strunou a voda zamrzající nad strunou.

Ukázalo se, že povrchová voda molekuly vibrují silněji než ty hromadné, které mají méně sousedních molekul k interakci. Tím se zřejmě vytvoří nanometrický film kvazi-kapalné vody, který snižuje tření.

Komentáře

• to platí pouze do určité teploty, pod kterou nemusí mít vrstvu vody.

Regelace -Regelace je jev, při kterém se pod tlakem roztaví a při snížení tlaku opět zamrzne. Mnoho zdrojů uvádí, že regelaci lze prokázat ovinutím jemného drátu kolem bloku ledu, k němuž je připojena velká váha.

Boty na bruslení:

Celá váha bruslaře je soustředěna na tuto malou část plochy, tedy led pod botami se rychle roztaví [kvůli Regelation ] přeměně ledu na vodu (všimněte si, že díky vysokému tlaku se led přeměňuje na vodu bez zvýšení teploty, obvykle se led taví při 0 ℃). Proto v důsledku nahrazení určitého množství ledu vodou klesá tření povrchu a bruslař se snadno pohybuje.

Proč používat výrazový výraz? Protože kvůli tlakovému (nebo) namáhání je malé množství ledu pokryto vodou, celý led se nerozbije (neroztaje), což umožňuje bruslení.

Také: lidé se pokusili přidat wiki, upravit souhrn

Komentáře

• Část pro bruslení byla přidána do záznamu wikipedia jako mylná představa. Pokud nemůžete dokázat opak, domnívám se, že není moudré citovat tento záznam wikipedie jako zdroj.
• Byl odstraněn před 10 lety a stále nebyl přidán zpět. V mylných představách byl také citován zdroj (v současné době ke zdroji nemám přístup ‚). Pokud o tom nemůžete poskytnout nějaký dobrý důkaz, jdete proti ostatním řečeným věcem a účelu tohoto vlákna. Jde o to, že je na vás, abyste prokázali, že tento tlak je dostatečný pro uvedené účinky. Mnoho zdrojů ‚ nevěří, že je to dost dobré vysvětlení.
• @JMac c ‚ mon, vztah je volal, když když aplikujeme tlak na led a ten se změní na vodu. Když je však tento tlak odstraněn, voda se opět převrhne na led. Nedělejte to ‚ to, co se děje při bruslení?
• Zdá se, že tlaky od bruslí ‚ být dostatečně vysoká na to, aby dočasně roztavila led při teplotách, jako je -1 ° C. Problém není ‚ t, že regulace není ‚ ta věc. Jde o to, že kvantitativní analýza situace ukazuje, že účinek není ‚ tak velký, aby dokonce způsobil lokalizované tání. Budete potřebovat tlaky, které nedosáhnete bruslením na ledě, takže k popisu jevu jsou zapotřebí další faktory. Vaše odpověď neposkytuje nic nad rámec toho, co již OP popsal, a poté popsal svůj problém s ním. Pokud nemůžete matematicky dokázat opak, toto ‚ neodpovídá