Почему мы поскальзываемся зимой на льду: физики разрушили 200-летнее утверждение |
Многие люди знают со школы, что лед тает под действием давления и трения. Зимой можно поскользнуться на льду из-за давления, которое оказывает вес тела человека на подошву еще теплой обуви. Но оказывается, это объяснение не соответствует действительности.
Related video
Физики выяснили, что лед становится скользким не из-за давления или трения, а из-за взаимодействия молекулярных диполей во льду с молекулами на контактирующей с ним поверхности, например, на подошве обуви. Таким образом ученые опровергают существующее уже почти 200 лет утверждение, согласно которому давление и трение способствуют таянию льда также, как и температура. Оказывается, ни давление, ни трение не играют большой роли в этом процессе. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет Phys.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Физики выяснили, что молекулярные диполи являются ключевыми факторами, которые способствуют образованию скользкого слоя льда, из-за которого зимой люди могут упасть и получить травмы. Молекулярные диполи возникают, когда молекула имеет области частично положительного и частично отрицательного заряда. Это дает молекуле общую полярность, направленную в определенном направлении.
При температуре ниже нуля градусов Цельсия молекулы воды выстраиваются в упорядоченную прочную кристаллическую структуру. Это и есть лед. Физики пришли к выводу, что, когда человек наступает на эту упорядоченную структуру, верхний слой молекул разрушается не под действием давления или трения обуви, а под влиянием ориентации молекулярных диполей в подошве обуви, которые взаимодействуют с молекулярными диполями во льду. Таким образом упорядоченная структура льда внезапно становится беспорядочной.
