Энциклопедия

ПогодаСейчас в Фэрфилде:
Сейчас в Фэрфилде
+8°
пасмурно
По ощущению +3°
Влажность:
Ветер:
Давление:
Вода:
Восход:
Заход:
78%
Зап, 7 м/с
762 мм рт. ст.
+10°
07:04
16:24
Феноменальное открытие: почему лёд скользкий?
13 ноября 2019 | 16:45 Центр ФОБОС
Гладкая поверхность льда обладает очень низким коэффициентом трения, что позволяет скользить по нему, например, на коньках. Это свойство льда известно людям с древних времен, но только недавно учёные смогли объяснить этот феномен. Ответ заключается в тончайшем пограничном слое на поверхности льда, создаваемого трением. Толщина и свойства этой плёнки долгие годы вызывали противоречивые мнения у физиков; считалось, что скользкость льда является результатом появление тонкого слоя воды между льдом и движущимся по нему предметом: жидкость возникает при плавлении поверхностного слоя кристаллической фазы. Однако оставалось неясным, как вода – этот плохой смазочный материал по сравнению с маслами – может настолько уменьшать трение. Также многие параметры поверхностного слоя не были измерены физически, поэтому вообще ставилось под сомнение наличие самой плёнки.
Современные методы исследования дали неожиданный ответ, сообщает Phys.org. Феномен описали учёные ведущих научных учреждений Франции. Они разработали устройство, оснащённое камертоном (правильнее – это модифицированная разновидность камертонного атомно-силового микроскопа) – аналогичное тому, которое используется в музыке. Это устройство с удивительной точностью может «слышать» все производимые действия во время скольжения по льду и изменения в движении в наномасштабе. Эти изменения измерялись с высокой точностью, а на их основе ученые вычислили вязкость среды, в которой происходило движение.
Таким образом, благодаря уникальному устройству учёные впервые смогли наглядно продемонстрировать, что трение действительно порождает жидкую пленку. При этом пленка преподнесла ряд феноменальных сюрпризов: она оказалась ещё намного тоньше, чем предполагали предыдущие теоретические оценки. Ранее её толщину оценивали от нескольких сотен нанометров до микрона, или в одну сотую диаметра человеческого волоса. Ещё более неожиданным стало открытие, что плёнка вовсе не «простая вода».
Физикам удалось показать, что для воды в пограничном слое характерна псевдопластичность, то есть уменьшение вязкости при увеличении сдвиговых напряжений, что обычно характерно для насыщенных полимерных растворов. Измеренная вязкость слоя оказалась на уровне сотен миллипаскаль-секунд, что примерно в 100 раз больше, чем у обычной воды, и соответствует типичным значениям масел.
Полученные результаты лучше объясняются в предположении, что на поверхности образуется смесь дроблёного льда и холодной воды. Практическое применение на обывательском уровне выглядит так: лыжи лучше скользят, если их смазать водоотталкивающими смесями.
Сделанные открытия указывают, что необходим тщательный пересмотр теоретических описаний, которые ранее выдвигались для описания трения на льду. Это поможет лучше понять феномен ледового скольжения, например, в зимних видах спорта, а также поможет предложить инновационные решения для повышения трения, чтобы избежать заноса на обледенелых дорогах.
Новости партнеров
Новости партнеров

Тема дня

Реклама

Прогноз погоды

Погода в Фэрфилде

07.12 1:00
+2°
07.12 4:00
07.12 7:00
07.12 10:00
+2°
07.12 13:00
+3°
07.12 16:00
+1°
Ещё
Реклама
Ещё
Реклама
Ещё
Новости партнёров
Ещё
Первые намёки зимы
Изморозь
Осенние кружева
Пауки сплели гамак
 Облако-сияние
Таинственная Луна
Ладожский закат
Гордый птах
Небесные рёбра
Ненастье наступает
Полёт под куполом Луны
Закат на Ладоге
Присылайте нам свои фотографии!
photo@fobos.tv
Мы опубликуем их в фотогалерее. Обращаем внимание, что присылая фотоматериалы, вы гарантируете, что являетесь правообладателем этих материалов, а также разрешаете их свободную публикацию и распространение
Новости партнёров




Loading...