西達(dá)
在上一期的欄目中,我們了解了雪花和冰晶的秘密,還指導(dǎo)大家做了用冰塊堆塔的小實(shí)驗(yàn),你有沒有成功呢?冬天,真的是一個(gè)讓人著迷的季節(jié),正因?yàn)橛辛吮脱?,我們才擁有了在這個(gè)季節(jié)里獨(dú)特的體驗(yàn)?!昂菤獬伤薄暗嗡杀?,聽起來固然有些令人生畏,但誰又能拒絕美麗的雪雕和冰雕藝術(shù)呢!還可以打雪仗、滑雪橇,更不用說那些刺激的冰上運(yùn)動(dòng)了。在剛剛過去的冬天里,你有沒有親近冰與雪呢?
從冰雪運(yùn)動(dòng)說起
剛剛落下帷幕的2018年平昌冬季奧運(yùn)會(huì),是冰雪運(yùn)動(dòng)的盛典,運(yùn)動(dòng)員和觀眾們的熱情足以將這個(gè)冬季點(diǎn)燃。你最關(guān)注的是哪一項(xiàng)賽事?自由式滑雪、單板滑雪、冰球、冰壺、速度滑冰、花樣滑冰……優(yōu)雅的、刺激的、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的,每一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)都有其中的學(xué)問。今天,我們就共同關(guān)注一下滑冰吧!
滑冰是冰雪運(yùn)動(dòng)中歷史最為悠久的項(xiàng)目,早在1763年2月,英國首次舉行了速度滑冰的比賽,而最早的速度滑冰世界冠軍賽是1889年在荷蘭舉辦的。在我國,早在宋代就有了滑冰運(yùn)動(dòng),稱之為“冰嬉”,包括速度滑冰、花樣滑冰和冰上雜技等。近現(xiàn)代,隨著冬季奧運(yùn)會(huì)的發(fā)展,這項(xiàng)穿著冰刀的運(yùn)動(dòng)在很多國家流行起來,即便冬天沒有冰凍的地區(qū),也會(huì)為滑冰愛好者們提供專門的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館。運(yùn)動(dòng)員穿著冰刀,在冰面上風(fēng)馳電掣,或者配合音樂跳躍、旋轉(zhuǎn),這感覺一定非常美妙。
冰刀與摩擦力
在冰面上滑行是冰上運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ),因此就要想方設(shè)法減少摩擦力。速度滑冰、花樣滑冰、冰球這三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)都離不開冰刀。冰刀就是裝在冰鞋底下的鋼制刀狀物,分為速滑冰刀、花樣冰刀和冰球冰刀。三種冰刀略有不同,但原理卻是相同的,那就是盡量減少摩擦力。
采用金屬與冰面接觸,自然是為了減少摩擦力,另外減小接觸面積也是這種目的。冰刀的刀刃很薄,這樣刀刃與冰面的接觸面積就很小,即便是刀刃最長的速滑冰刀,與冰面的最大接觸面積也不到10平方厘米。這么小的接觸面積,運(yùn)動(dòng)員穿著冰刀鞋站在冰面上,還要用力蹬冰,這樣就在冰面上產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)。
這時(shí),奇妙的事情發(fā)生了,強(qiáng)大的壓強(qiáng)使冰的熔點(diǎn)降低了,冰刀接觸的冰融化成水,這就使冰刀與冰面之間的摩擦力又大大降低了,使前進(jìn)的路線更加潤滑。
一起來動(dòng)手
下面,我們就一起來動(dòng)手,體驗(yàn)一下壓強(qiáng)對(duì)冰的作用吧!
實(shí)驗(yàn)用品:冰箱里凍冰塊的托盤、兩個(gè)易拉罐、一段細(xì)金屬絲、一塊重物
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 把冰塊托盤中的分格器取掉,在托盤里盛滿水,放入冰箱的冷凍室凍一夜。
2. 第二天,把冰塊從托盤中取出,把它放在兩個(gè)易拉罐上。
3. 把細(xì)金屬絲系在冰塊中央,再把一個(gè)重物掛在冰塊下方的細(xì)金屬絲上。
接下來就請(qǐng)仔細(xì)觀察。在重物的作用下,細(xì)金屬絲在冰塊上產(chǎn)生了較大的壓強(qiáng),使它下面的那部分冰融化了。金屬絲慢慢向下走,直至切割了整個(gè)冰塊。當(dāng)冰塊被全部切割之后,它會(huì)斷裂嗎?
令人吃驚的是,金屬絲徹底切過冰塊,但冰還是完整的一塊。原來金屬絲所過之處,冰融化成水,隨后由于冰塊內(nèi)部的溫度在冰點(diǎn)以下,所以水又重新凝結(jié)成冰了。是不是很神奇?據(jù)說,用舌頭舔冰,會(huì)把舌頭凍在冰上,就是這個(gè)原理!當(dāng)心,可千萬不要嘗試哦……如果你真的明白了這個(gè)原理,就會(huì)知道,舌頭真的會(huì)凍上的!