Чому ковзають ковзани
Коли людина на ковзанах пересувається по льоду, то він не біжить, а ковзає. Леза ковзанів плавно їдуть по поверхні, очевидно, зустрічаючи не дуже великий опір. Досвідчений ковзаняр здатний розвинути швидкість до 40 км на годину. Закони фізики - ось що допомагає ковзанах ковзати, а людині дуже швидко переміщатися по льоду.
Чому ж ковзани так добре ковзають? Перша думка, яка приходить в голову - просто лід рівний і гладкий. Але в дійсності є і більш рівні поверхні (наприклад, скло), за якими ковзани НЕ будуть їхати. Весь секрет полягає в особливих властивостях води. Вода дещо відрізняється від інших речовин на Землі. Якщо практично всі вони при нагріванні розширюються, а при охолодженні зменшуються в об`ємі, то з водою все відбувається зовсім навпаки. Якщо почати охолоджувати воду, то до пори до часу вона, як і інші речовини, буде стискатися, але тільки до тих пір, поки її температура не досягне 4 градусів Цельсія. З цього моменту вода почне розширюватися. А коли вона перетвориться на лід, то буде займати набагато більше місця, ніж було потрібно жідкості.Структура молекул льоду дуже цікава. Вона формуються з ажурних з`єднань, між якими багато повітря. Щоб приблизно уявити собі процес кристалізації води, можна згадати різноманітні форми сніжинок. Саме з тієї причини, що в льоду міститься багато повітря, його щільність менше, ніж у води.Но коли на лід виходить людина на ковзанах, то вузькі леза роблять на замерзлу воду досить сильний тиск. Завдяки цьому кристали льоду нагріваються і руйнуються, знову перетворюючись на воду. Але одного тиску недостатньо. Виявилося, що лід плавиться ще й під впливом сили, яку, як здається, повинен намагатися подолати ковзаняр. Це сила тертя. Адже лід тільки виглядає таким гладким і дзеркальним, а насправді вода застигає дуже нерівномірно. У той момент, коли коник прослизає по шорсткою, якщо розглядати в масштабі молекул, поверхні льоду, виникає механічна енергія тертя, яка миттєво перетворюється в тепловую.Ето відбувається дуже швидко, як раз в той момент, коли лезо ковзає по льоду. Під коником утворюється тонка водяна прошарок, саме по ній він і ковзає. Шар води дуже тонкий, і як тільки лезо покинуло його поверхню, він тут же замерзає знову, але цього короткого часу досить, щоб можна було кататися на ковзанах.
Статті за темою "Чому ковзають ковзани"
Оцініть, будь ласка статтю