Skøyter, hvordan fungerer det egentlig?

Yup, dette stemmer at trykket er for lite, men den sanne forklaringen er ikke berettiget ennå. Likevel er sunn fornuft at det er en smørende film av vann eller i det minste uregelmessig is. For en oversikt, se: http://lptms.u-psud.fr/membres/trizac/Ens/L3FIP/Ice.pdf

Kommentarer

• Trykket er for lite til massesmelting, men overflatesmelting er annerledes, og dette er det aktuelle problemet. Komprimering av en overflate av vann-is vil smelte noe overflate, men komprimering av overflaten til andre materialer vil stivne overflatevæske, fordi flytende is har et mindre volum. Forklaringen er grunnleggende riktig, smeltesmeltingen er irrelevant.
• @RonMaimon: Hvis det er uregelmessigheter i isen eller bladet, ville ikke ‘ t trykket på disse punktene være nesten uendelig med mindre eller til H2O under dem ga seg? Jeg vil tro at i det minste noe av vekten til skøyteløperen vil bli båret av flytende vann med mindre det komprimerte vannet flytende, omformet seg til en lavere trykk-konfigurasjon og refroser. Ville ski være effektive ved -35 på et polert frossent isark?
• @supercat: Trykket vil ikke være ‘ t uendelig fordi Young is-modul ikke er uendelig – den er ikke uendelig stiv; den ‘ er komprimerbar til en grad og vil gi (komprimere) under trykk litt. Det kan også ødelegge lokalt og bli forskjøvet som støv / skjær uten faseendring.
• @SF .: Jeg vil betrakte kompresjon, brudd og smelting som former for » vike «. Poenget mitt er at selv om det ikke ville være ‘ ikke nok trykk til at isen kunne smelte hvis vekten ble jevnt påført på en skøyte, vil noen områder under en skøyte vanligvis være under mye høyere trykk enn andre.

Påstanden om at skøyten ikke utøver nok press for å smelte is er feil. Se for deg at skøyten senkes vertikalt til den berører en perfekt flat overflate av is. Det opprinnelige kontaktområdet (før bladet begynner å synke ned i isen) ville være uoverskuelig lite og det opprinnelige trykket uoverskuelig stort på grunn av krumninger. Et typisk freestyle-bladets «rocker» har en radius på 6 fot; den er «hul» på 7/16 til 10/16 tommer. Bladet er vanligvis 0,15 tommer tykt, så de to kantene har «bite» -vinkler på 7 til 10 grader. Hastigheten som en kant kan smelte is og synke inn i, vil være begrenset av varmeledning. I en dynamisk situasjon, med skøyteløperen som glir langs med god hastighet, vil viskøs spredning i det tynne laget med smørevann generere noe av varmen.Hvis skaterens bane er buet, men rockerens krumning multiplisert med synd ( tilt ) er dårlig matchet med kurvaturen på banen, vil det være ekstra friksjon og lydeffekter når kanten tygger opp isen.

Dette spørsmålet har blitt bestridt i evigheter.

Calderon & Mohazzabi $ ^ {[1]} $ gir en utmerket oppsummering av de forskjellige teoriene som er foreslått gjennom årene for å forklare hvorfor isen er så glatt i deres papir » Forsmelting, trykksmelting og regelering av is revidert »

De gir både teoretisk og eksperimentell bevis på at verken trykksmelting eller friksjonssmelting alene forklarer fenomenet og konkluderer blant annet med atomkraftmikroskopi at det er et pre-smeltende kvasi- flytende overflatelag med spesielle egenskaper – Dette ble opprinnelig foreslått av Faraday og Thompson tilbake på 1850-tallet – som sammen med noe smelting av trykk muliggjør skøyter.

De peker faktisk på annen forskning som viser at is ikke er det eneste faste stoffet som oppfører seg annerledes på overflaten når nær smeltepunktet. Hovedårsakene til at vi legger merke til is, er at det er et av de få stoffene vi møter som er nær smeltepunktet når vi møter den og dens overflod.

Ski hjelper også sammen med friksjon som smelter en gang bevegelse starter. Den vektede ledningen som skjærer gjennom isen, er imidlertid trykksmelting og regulering.

Et annet papir som oppsummerer tidligere forskning godt er at av Dash et. al. $ ^ {[2]} $

Begge refererte papirer gir også et godt sett med referanser for videre lesing.

Referanser

1. Calderon, C. og Mohazzabi, P. (2018) » Forsmelting, trykksmelting og regelering av is revisited. » Journal of Applied Mathematics and Physics, 6, 2181-2191. https://doi.org/10.4236/jamp.2018.611183

Forhåndsvisning / les online på: https://www.researchgate.net/publication/328766489_Premelting_Pressure_Melting_and_Regelation_of_Ice_Revisited

2. Drake, JG, Fu, H. og Wettlaufer, JS (1995) » Forsmeltingen av is og dens miljømessige konsekvenser. » Rapporter om fremgang i fysikk, 58, 115. es. Rapporter om fremgang i fysikk, 58, 115. https://doi.org/10.1088/0034-4885/58/1/003

Kommentarer

• Fantastisk. Flott å se at det ‘ fremdeles publiseres nytt materiale om disse emnene. Takk for at du delte papiret.
• Ikke noe problem. Det ‘ har bugget forskere og ingeniører siden 1800-tallet, vet ikke ‘ om dette er det siste ordet, men jeg har ikke ‘ t sett noe nytt om emnet det siste året eller så.

Vel , med en solid isblokk. Passer vekter til en streng i begge ender og henger den over isen. Strengen vil gå gjennom isen over en periode uten å kutte hele blokken. Hvordan skjer dette? muligens trykksmeltende mineskule mengder is under strengen og vannet som fryses over strengen.

Det ble vist at overflatevann molekyler vibrerer sterkere enn de i bulk, har mindre nabomolekyler å samhandle med. Tilsynelatende skaper dette en nanometrisk film av kvasi-flytende vann som reduserer friksjonen.

Kommentarer

• dette gjelder bare opp til en viss temperatur under hvilken du trenger ikke ha et lag med vann.

Regelasjon -Regelasjon er fenomenet å smelte under trykk og fryse igjen når trykket reduseres. Mange kilder hevder at regelverk kan demonstreres ved å løkke en fin ledning rundt en isblokk, med en tung vekt festet til den.

Skøytersko:

Hele vekten av skater er konsentrert på denne lille delen av området, og dermed is under sko smelter raskt [på grunn av Regelering ] konvertering av is til vann (legg merke til at på grunn av høyt trykk konverterer is til vann uten temperaturøkning, generelt smelter is ved 0 ℃). Derfor på grunn av å erstatte en viss mengde is med vann, reduseres friksjonen på overflaten og skater beveger seg lett.

Hvorfor bruke ordet regelasjon? Siden på grunn av trykk (eller) belastning, blir lite mengde is tildekket til vann, og hele isen går ikke i stykker (smelter), noe som gjør skøyter mulig.

Også: folk prøvde å legge til på wiki, rediger sammendrag

Kommentarer

• Delen om skøyter ble lagt til wikipediaoppføringen som en misforståelse. Med mindre du kan bevise noe annet, synes jeg det er uklokt å sitere den wikipediaoppføringen som kilde.
• Den ble fjernet for 10 år siden og fortsatt ikke lagt til. Det ble også sitert med en kilde i misforståelsene (jeg har ikke ‘ for øyeblikket ikke tilgang til kilden). Med mindre du kan gi noe godt bevis på dette, går du imot de andre tingene som er sagt og formålet med denne tråden. Poenget er at byrden på deg å bevise dette presset er nok for de oppgitte effektene. Mange kilder tror ikke ‘ det er en god nok forklaring.
• @JMac c ‘ mon, regel er kalt når når vi legger press på is og det blir til vann. Men når dette trykket fjernes, dekker vannet igjen til is. Ikke ‘ t dette dette er hva som skjer mens du går på skøyter?
• Trykket fra skøyter virker ikke som ‘ t være nesten høy nok til midlertidig å smelte is ved temperaturer til og med som -1 ° C. Problemet er ikke ‘ t at reguleringen ikke er ‘ en ting. Problemet er at kvantitativ analyse av situasjonen viser at effekten ikke er ‘ t stor nok til å til og med forårsake lokal smelting. Du trenger trykk du ikke oppnår ved å gå på skøyter på is, så det kreves flere faktorer for å beskrive fenomenet. Svaret ditt gir ingenting utover det OP allerede beskrev, og beskrev deretter problemet med det. Med mindre du kan matematisk bevise noe annet, svarer dette ikke ‘ t