Eislaufen, wie geht das wirklich?

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

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• Der Druck ist zu gering für das Schmelzen in der Masse, aber das Schmelzen der Oberfläche ist unterschiedlich, und dies ist das relevante Problem. Das Komprimieren einer Oberfläche aus Wassereis schmilzt eine Oberfläche, aber das Komprimieren der Oberfläche anderer Materialien verfestigt jede Oberflächenflüssigkeit, da flüssiges Eis ein kleineres Volumen hat. Die Erklärung ist grundsätzlich richtig, das Schmelzen der Masse ist irrelevant.
• @RonMaimon: Wenn es Unregelmäßigkeiten im Eis oder in der Klinge gibt, würde dies nicht ‚ t the Der Druck an diesen Punkten ist nahezu unendlich, es sei denn oder bis das H2O unter ihnen nachgab. Ich würde denken, dass zumindest ein Teil des Gewichts des Skaters von flüssigem Wasser getragen wird, wenn sich das komprimierte Wasser nicht verflüssigt, sich in eine Konfiguration mit niedrigerem Druck umformt und wieder gefriert. Würden Skier bei -35 auf einer polierten gefrorenen Eisplatte wirksam sein?
• @supercat: Der Druck ‚ ist nicht unendlich, weil der junge Eismodul nicht ist unendlich – es ist nicht unendlich starr; es ‚ ist bis zu einem gewissen Grad komprimierbar und gibt unter Druck etwas nach (komprimiert). Es kann auch lokal zerstörerisch brechen und ohne Phasenwechsel als Staub / Scherben verdrängt werden.
• @SF.: Ich würde Kompression, Bruch und Schmelzen als Formen von “ nachgeben „. Mein Punkt ist, dass selbst wenn ‚ nicht genug Druck zum Schmelzen des Eises vorhanden wäre, wenn das Gewicht gleichmäßig auf einen Skate aufgebracht würde, einige Bereiche unter einem Skate normalerweise einem viel höheren Druck ausgesetzt wären als andere.

Die Behauptung, dass der Skate nicht genug Druck ausübt, um Eis zu schmelzen, ist falsch. Stellen Sie sich vor, der Skate wird vertikal abgesenkt, bis er eine vollkommen flache Eisoberfläche berührt. Die anfängliche Kontaktfläche (bevor die Klinge ins Eis zu sinken beginnt) wäre aufgrund von Krümmungen unkalkulierbar klein und der anfängliche Druck unkalkulierbar groß. Der „Rocker“ einer typischen Freestyle-Klinge hat einen Radius von 6 Fuß. seine „Mulde“ von 7/16 bis 10/16 Zoll. Die Klinge ist in der Regel 0,15 Zoll dick, sodass ihre beiden Kanten einen Bisswinkel von 7 bis 10 Grad aufweisen. Die Geschwindigkeit, mit der eine Kante Eis schmelzen und einsinken könnte, wäre durch Wärmeleitung begrenzt. In einer dynamischen Situation, in der der Skater mit einer guten Geschwindigkeit dahingleitet, würde eine viskose Ableitung in der dünnen Schicht des Schmierwassers einen Teil der Wärme erzeugen.Wenn die Flugbahn des Skaters gekrümmt ist, die Krümmung der Wippe multipliziert mit sin ( tilt ) jedoch schlecht an die Krümmung der Flugbahn angepasst ist, treten zusätzliche Reibungs- und Geräuscheffekte auf, wenn die Kante das Eis zerkaut.

Diese Frage ist seit Ewigkeiten heiß umstritten.

Calderon & Mohazzabi $ ^ {[1]} $ gibt eine hervorragende Zusammenfassung der verschiedenen Theorien, die im Laufe der Jahre vorgeschlagen wurden, um zu erklären, warum Eis in ihren so rutschig ist Papier “ Vorschmelzen, Druckschmelzen und Regelung von Eis überarbeitet “

Sie bieten sowohl theoretische als auch experimentelle Beweise dafür Weder das Druckschmelzen noch das Reibungsschmelzen allein erklären das Phänomen und schließen aus der Rasterkraftmikroskopie unter anderem, 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 Eislaufen ermöglichen.

Tatsächlich weisen sie auf andere Untersuchungen hin, die zeigen, dass Eis nicht der einzige Feststoff ist, der sich an der Oberfläche anders verhält, wenn nahe seinem Schmelzpunkt. Der Hauptgrund, warum wir Eis bemerken, ist, dass es eine der wenigen Substanzen ist, denen wir begegnen, die sich ihrem Schmelzpunkt nähern, wenn wir ihm begegnen, und seine Fülle.

Das Skifahren wird auch durch einmaliges Reibungsschmelzen unterstützt Die Bewegung beginnt. Der gewichtete Draht, der durch das Eis schneidet, ist jedoch Druckschmelzen und Regelation.

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

Beide Artikel, auf die verwiesen wird, enthalten auch gute Referenzen für die weitere Lektüre.

Referenzen

1. Calderon, C. und Mohazzabi, P. (2018) “ Vorschmelzen, Druckschmelzen und Regelung von erneutem Eis. “ Journal of Applied Mathematics and Physics, 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. “ Berichte über Fortschritte in der Physik, 58, 115. es. Berichte über Fortschritte in der Physik, 58, 115. https://doi.org/10.1088/0034-4885/58/1/003

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• Fantastisch. Schön zu sehen, dass ‚ noch neues Material zu diesen Themen veröffentlicht wird. Vielen Dank, dass Sie das Papier geteilt haben.
• Kein Problem. ‚ nervt seit dem 19. Jahrhundert Wissenschaftler und Ingenieure. ‚ weiß nicht, ob dies das letzte Wort ist, aber ich habe ‚ hat im letzten Jahr oder so nichts Neues zu diesem Thema gesehen.

Nun Mit einem festen Eisblock. Ziehen Sie an beiden Enden Gewichte an eine Schnur und hängen Sie sie über das Eis. Die Schnur wird über einen bestimmten Zeitraum durch das Eis laufen, ohne den gesamten Block tatsächlich zu schneiden. Wie geschieht dies? Möglicherweise die Druckschmelzende winzige Eismengen unter der Schnur und das Wasser, das über der Schnur wieder gefriert.

Es wurde gezeigt, dass Oberflächenwasser Moleküle schwingen stärker als die in der Masse, mit weniger Nachbarmoleküle zur Interaktion. Anscheinend entsteht dadurch ein nanometrischer Film aus quasi-flüssigem Wasser, der die Reibung verringert.

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• Dies gilt nur bis zu einer bestimmten Temperatur, unter der Sie sich befinden muss keine Wasserschicht haben.

Regelation -Regelation ist das Phänomen des Schmelzens unter Druck und des erneuten Gefrierens, wenn der Druck verringert wird. Viele Quellen geben an, dass die Regelung demonstriert werden kann, indem ein feiner Draht mit einem schweren Gewicht um einen Eisblock geschlungen wird.

Eisläuferschuhe:

Das gesamte Gewicht des Skaters konzentriert sich auf diesen kleinen Teil der Fläche, also auf Eis unter Schuhen schmilzt schnell [aufgrund von Regel ] Umwandlung von Eis in Wasser (beachten Sie, dass sich Eis aufgrund von Hochdruck ohne Temperaturerhöhung in Wasser umwandelt, schmilzt Eis im Allgemeinen bei 0 ℃). Aufgrund des Ersetzens einer gewissen Menge Eis durch Wasser nimmt die Reibung der Oberfläche ab und der Skater bewegt sich leicht.

Warum sollte der Begriff Regelation verwendet werden? Da aufgrund von Druck (oder) Belastung eine kleine Menge Eis mit Wasser bedeckt ist, bricht das gesamte Eis nicht ((schmilzt)), was das Skaten ermöglicht.

Außerdem: Leute haben versucht, Wiki, Zusammenfassung bearbeiten

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• Der Teil zum Eislaufen wurde dem Wikipedia-Eintrag hinzugefügt als Missverständnis. Sofern Sie nichts anderes beweisen können, halte ich es für unklug, diesen Wikipedia-Eintrag als Quelle zu zitieren.
• Er wurde vor 10 Jahren entfernt und immer noch nicht wieder hinzugefügt. Es wurde auch mit einer Quelle in den Missverständnissen zitiert (ich habe ‚ derzeit keinen Zugriff auf die Quelle). Wenn Sie keinen guten Beweis dafür liefern können, widersprechen Sie den anderen Aussagen und dem Zweck dieses Threads. Der Punkt ist, dass die Last bei Ihnen liegt, diesen Druck zu beweisen, der für die angegebenen Auswirkungen ausreicht. Viele Quellen glauben nicht, dass dies eine hinreichend gute Erklärung ist.
• @JMac c ‚ mon, Regel ist genannt, wenn wir Druck auf Eis ausüben und das sich in Wasser verwandelt. Aber wenn dieser Druck entfernt wird, bedeckt sich Wasser wieder in Eis. ‚ Ist dies nicht der Fall beim Skaten?
• Der Druck von Skates scheint nicht ‚ zu sein fast hoch genug sein, um Eis bei Temperaturen wie -1 ° C vorübergehend zu schmelzen. Das Problem ist nicht ‚, dass die Regelung nicht ‚ ta thing. Das Problem ist, dass eine quantitative Analyse der Situation zeigt, dass der Effekt nicht ‚ groß genug ist, um sogar ein lokales Schmelzen zu verursachen. Sie benötigen Drücke, die Sie beim Eislaufen nicht erreichen, daher sind zusätzliche Faktoren erforderlich, um das Phänomen zu beschreiben. Ihre Antwort liefert nichts weiter als das, was das OP bereits beschrieben und dann sein Problem damit beschrieben hat. Sofern Sie mathematisch nichts anderes beweisen können, wird dies nicht ‚ beantwortet