Школьникам по всему миру больше ста лет объясняли, что лёд становится скользким из-за давления и трения: наступил на обледеневшую плитку — подошва прижала лёд, немного растаял, вот и подскользнулся. Новая работа учёных Саарского университета показывает, что это неверно. По словам профессора Мартина Мюзера и его коллег Ахрафа Атила (Achraf Atila) и Сергея Сухомлинова, ключевую роль играет вовсе не давление и не трение, а взаимодействие молекулярных диполей в льду с диполями материала, который с ним соприкасается — например, подошвы обуви.
Эти результаты ломают традиционную картину, восходящую почти к двухсотлетней давности, когда брат лорда Кельвина, Джеймс Томсон, предположил, что помимо температуры на таяние льда влияют давление и трение. «Ни давление, ни трение не играют решающей роли в образовании тонкой жидкой плёнки на льду», объясняет Мюзер. Компьютерные моделирования показывают, что решающими становятся именно диполь-дипольные силы.
Чтобы понять, что происходит, достаточно вспомнить строение льда. Ниже нуля градусов молекулы воды выстраиваются в упорядоченную кристаллическую решётку. Когда человек наступает на такой «строй», верхний слой нарушается не из-за механического давления, а из-за того, как ориентированы диполи в материале подошвы по отношению к диполям в льду. Возникает так называемая фрустрация — конкурирующие взаимодействия мешают системе сохранить порядок. На границе «лёд—подошва» кристаллическая структура расстраивается, становится аморфной и в итоге переходит в жидкое состояние.
Авторы опровергают и ещё один распространённый миф: будто кататься на лыжах при температурах ниже −40 °C невозможно, потому что смазывающая водяная плёнка под лыжей не образуется. Дипольные взаимодействия никуда не исчезают даже при экстремальном охлаждении — тонкая плёнка всё равно возникает вплоть до температур, близких к абсолютному нулю. Другое дело, что она становится настолько вязкой, что больше похожа на мёд: такую воду мы бы и не узнали, а катание в этих условиях практически нереально, хотя сама плёнка существует.
Для человека, поскользнувшегося зимой и получившего травму, мало утешения в том, какая именно физика виновата — давление, трение или диполи. Но для науки эта разница принципиальна: новое объяснение скользкости льда меняет многолетний учебниковый тезис и открывает путь к более точным моделям взаимодействия материалов с льдом. Научное сообщество уже обратило внимание на работу команды из Саарского университета, и последствия этого открытия ещё предстоит осмыслить.
А, может, потому, что лед пиздец, какой гладкий и сила трения не работает так, как надо? По крайней мере, в случае с обычной подошвой. Про коньки такого утверждать не могу.
А, может, потому, что лед пиздец, какой гладкий и сила трения не работает так, как надо? По крайней мере, в случае с обычной подошвой. Про коньки такого утверждать не могу.
Не, не поэтому... Написанно же - фрустрирует и расстраивается. Я, вон, тоже - когда расстраиваюсь и фрустрирую, то становлюсь гладким, как граница "лёд -подошва" и по мне ездить можно.
Это сообщение отредактировал Bobrius - 15 сен 2025 в 17:40
Тогда бы не было разницы в материалах. А в реале не так. Например, алюминиевые санки едут хуже железных, так как интенсивнее отводят тепло из-за лучшей теплопроводности.
Это сообщение отредактировал GadPolzuchij - 15 сен 2025 в 17:41
"Возникает так называемая фрустрация — конкурирующие взаимодействия мешают системе сохранить порядок. На границе «лёд—подошва» кристаллическая структура расстраивается, становится аморфной и в итоге переходит в жидкое состояние." - в результате давления возникает вода.
Много умных слов, суть - одна... "лёд становится скользким из-за давления и трения: наступил на обледеневшую плитку — подошва прижала лёд, немного растаял, вот и подскользнулся"
Это сообщение отредактировал KabanJ - 15 сен 2025 в 17:44
а как тогда быть, когда разгоняешься перед ледовой дорожкой во дворе/улице и катишься?! там трения нет, но и вода не проступает... с другой стороны, если долго на такой полоске льда кататься, она до земли сотрется, значит вода выделяется?! Как-то не завершённо исследование выглядит, ни разу практический эксперимент не поставили, все только в теории....
Это сообщение отредактировал Госцарь - 15 сен 2025 в 17:48
И диполи, и давление, и трение. Уж извините, Томпсон двести лет назад про диполи не знал, иначе бы сумничал бы еще круче. Тут еще квантовые переходы и ТО можно приплести к этим же яйцам только в профиль
Масло масляное. Да, когда высокое давление под коньком например, кристаллическая структура льда разрушается, становясь не твёрдо кристалличной решёткой, а вполне себе жидкой смазкой.
За счёт чего и скользит. Блин, хватит переписывать банальные вещи.
Другое дело, что она становится настолько вязкой, что больше похожа на мёд: такую воду мы бы и не узнали
опять врут, узнали бы, водка даже из морозилки густеет
А тут другой прикол. Водка - это расствор воды и спирта. А при тех температурах замерзает только вода. Кристалики льда среди спирта
То же самое с морской водой. Почему лёд гибкий? Образуются кристалы льда чистой дистеллированной воды. А более солёный раствор концентрируется в пузырьках.
А, может, потому, что лед пиздец, какой гладкий и сила трения не работает так, как надо? По крайней мере, в случае с обычной подошвой. Про коньки такого утверждать не могу.
легко проверить: разбегись и попробуй прокатиться на резиновых подошвах по листу обычного стекла
Цитата
и сила трения не работает так, как надо?
расскажи - "как надо". Только в физических терминах.
Хуйня это все. Не то давление от обуви, чтобы растопить лед. Тут согласен. За диполи не скажу, скажу что тупо лед нашлифовывают так, что сила трения стремится к минимальным значениям. Кошки нацепил - и уже никуда не едешь. Странно? А там скачок давления (площадь давления на... порядка эдак 3-4 меньше при том же весе) и, соответственно, температуры куда как выше, нежели в обычном тапке.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии. Авторизуйтесь, пожалуйста, или зарегистрируйтесь, если не зарегистрированы.
1 Пользователей читают эту тему (1 Гостей и 0 Скрытых Пользователей)
yaplakal.com