為什麼冰刀能減少摩擦？

冰上運動離不開冰鞋，而冰鞋的關鍵在於那雙鋒利的冰刀！冰刀降低摩擦力的原理是什麼？

【冰具有一種獨特的物理性質：壓力降低凝固點！】

放在冰上的鐵絲能穿過冰塊嗎？時間再長也穿不過，可是當鐵絲下面掛上重物後壓在冰上，時間長些情況如何？

在冬天取一塊厚些的冰，架空，用細鐵絲繞過冰塊下掛重物，過一段時間會看到細鐵絲穿過冰塊而不留下切口。這是因為，實驗中冰與鐵絲的接觸面很小，加掛重物後可得到很大壓強，接觸處的冰因熔點降低而熔化。熔化的水跑到鐵絲上面，因壓強回復到1大氣壓，熔點升高到0℃，又結成冰。結冰放出的熱量又供給鐵絲繼續熔化下面的冰。如此下去鐵絲穿過冰塊下落，而冰塊依然完整。

示意圖

鐵絲穿過冰塊的實驗證明了壓力能夠降低冰的凝固點

自然界中冰河的形成也是這樣。高山上積雪較厚，時間長了，隨著積雪的增加，雪底部的壓強增大，冰的熔點降低，因此底部的雪熔化。熔化成的水由積雪中的縫隙上升，升到壓強稍小處，又凍結為冰。這樣反覆若干次形成龐大的冰塊，冰塊底部同樣也是壓強大熔點低，冰又熔化為水，使冰塊沿山坡徐徐下滑，形成冰河。

【冰刀能夠增加人對冰面的壓強 加速冰融化】

鋒利的冰刀

為什麼要穿冰鞋呢？冰鞋上的冰刀的刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有2mm寬，花樣冰刀的刀刃也不過4mm寬，刀的前面呈彎月形，中央凹進一些。因此，冰刀與冰面的接觸面積非常小。

人對地面的壓力是一定的，穿上冰鞋，冰面的受力面積減小了，它受到的壓強會大大地增大，一個質量為50kg的人穿上冰鞋，他對冰面的壓強高達十幾個標準大氣壓。這有什麼好處呢？冰的熔化有一個特點：當它受到的壓強增大時，熔點將會降低，一般每增加一個標準大氣壓，冰的熔點大約降低0.0075℃。這樣使零度以下的冰在冰刀的作用下熔化成水。

冰刀下面薄薄的一層水可以起到潤滑作用，它減小了冰刀與冰面之間的摩擦，使人們能在冰面上飛跑，或者表演許多優美的運動。

【不同種類的冰上運動要使用與之匹配的冰刀】

滑冰運動分為花樣滑冰，冰球和速度滑冰，因此根據不同的運動，冰鞋應該配備不同的冰刀。

1.花刀是花樣滑冰的冰刀，刀前面是有突出的齒的，滑動的原理和走步一樣。花樣滑冰動作難度大，對穩定性要求較高，因此鞋腰硬而且高以保護踝關節刀，刃較寬中間有溝槽，刀體弧度比較大，以便於小半徑轉彎做旋轉和步法等。在冰刀刃前端有刀齒，以便於起跳蹬冰和落下、旋轉的制動。初學滑冰的人一般多選用花樣滑冰鞋。

2.球刀打冰球用的冰刀，刀刃光滑。冰球項目對抗性很強，要求具備良好的保護措施，因此，冰球鞋的鞋頭很硬，鞋腰較高，鞋幫很厚，冰球刀刀體很短，具有較大弧度以便於滑冰者在冰面上靈活地移動及改變滑行方向等。

3.速滑刀速度滑冰比賽中使用的冰刀，比一般的刀（球刀，花刀）長。速滑滑冰的主要特點是速度快，所以速滑冰刀刀體很長，刀刃窄且相對較平，蹬冰面積大而摩擦阻力小，鞋腰矮以便於降低身體重心，減少空氣阻力。

現代速滑刀又分為短道速滑刀和大道速滑刀。短道速滑刀比大道速滑刀刀體稍短，弧度稍大，刀樁（刀體與冰鞋鞋底之間的剛性連接部分）高，以適應短跑道速滑的轉彎半徑小，彎道多的特點。

通過本文我們可以了解到，冰在受到壓力的作用下可以融化，對接觸面起潤滑作用，從而能使運動員完成各種高難度的動作（這是對該問題的經典解釋，最近又有人提出了其他角度的解釋，感興趣的網友可自行查之）。

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