當前位置:
首頁 > 知識 > 一個看似簡單卻極難解答的問題:冰為什麼是滑的?這是以前連科學家都搞不清楚的問題

一個看似簡單卻極難解答的問題:冰為什麼是滑的?這是以前連科學家都搞不清楚的問題

在炎熱夏日冰雹來襲之後,撿上幾個冰蛋在手裡把玩,滑溜溜的極是有趣。到了冬季,數九嚴寒,河面凍結實了,踏上冰刀,坐上冰車,盡情的來上一場滑冰之旅,更是盡興。而這些樂趣的基礎就在於冰是滑的。冰是滑的,這看起來再平常不過的事情之中卻蘊含了非常複雜的問題,因為看起來太過平常了,所以幾乎沒有人會想過冰為什麼是滑的。但是細想起來,這的確是一個問題。針對這個問題,科學家也進行過很多的研究,但是在很長時間以來都未能夠得出一個定論。不過現在已經有了一個確實的答案了。

讓我們再回過頭來想一想,冰為什麼是滑的。如果是一個善於思考的人,可能很早就會想過這個問題,我小時候就想過這個問題,不過我很快就找到了答案,那就是冰是滑的是因為冰表面的摩擦阻力極小,在得出這個結論之後,我欣喜不已,並堅信不疑很多年,直到後來我發現這個答案完全不著邊際。冰表面的摩擦阻力確實小,但遠遠沒有達到可以滑的程度。比較一下就知道的,玻璃的表面更為光滑,相比之下,玻璃的表面摩擦阻力遠遠要比冰面更小,但是玻璃卻不滑,這充分證明了摩擦阻力小並不是滑的原因所在。

那麼冰面到底為什麼會滑呢?其實滑的並不是冰,在冰上還有一種物質,那就是水。更確切的說是水分子。科學家通過實驗發現,並不是所有的冰都會「滑」,在零下100攝氏度的低溫之下,冰的表面就不再光滑,而是會轉變成為一種高摩擦力的表面。當然是相對而言的。這一研究充分說明了一點,就是溫度和冰的「滑」有著極其密切的關係。以前科學家一直認為冰刀在和冰面接觸的時候給冰面造成了壓力,從而導致接觸點的冰發生融化而造成滑溜的現象,而根據溫度的研究證實了先前的認識很可能是錯誤的。

在進一步的研究過程中,科學家發現,通常所說的冰面是由兩種不同的水分子所構成的。一種是底層冰上的水分子,這些水分子是完全冰凍狀態的,說得更為專業一點就是由三個氫鍵所束縛的,而在冰面之上還有一層水分子,這層水分子是由兩個氫鍵所束縛的,是呈現流動狀態的。這些流動的水分子是不斷處於運動之中的,說得形象一點就是在冰面之上滾來滾去。而隨著冰面震動所產生的熱效應,由三個氫鍵束縛的水分子和由兩個氫鍵束縛的水分子會相互轉化,值得注意的一點是,表層的水分子雖然是呈現流動狀態的,但是它們並不會脫離冰面。

說的簡單一點,就是我們並不會感到這些流動的水分子真的變成水,事實上這些水分子雖然是流動的,但它們卻是被固定在冰面之上的,而根據基本的物理學原理,物體表面的流動性越大,那麼物體的相對摩擦力就越小,所以結論也就出現了,冰之所以會滑,是因為冰表面的流動水分子的運動速度快、流動性大所導致的。換個說法,我們甚至可以認為,真正滑溜的並不是冰,而是水,是流動的水分子。所以從科學的角度上來講,滑冰其實應該叫做滑水才對。可惜已經有了滑水這項運動了。生活中就是有很多類似的看起來簡單,卻很難解釋的問題。你還知道哪些類似的問題呢?


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 科學信仰 的精彩文章:

生物通過進化來獲得更好的自己,那麼生物為什麼未能通過進化而實現永生呢?
為什麼再精確的表都會慢慢產生誤差?其實不是表的問題,是時間改變了

TAG:科學信仰 |