冰面自動修復了! 冰面上的劃痕為什么會自動消失?
時間:2016-04-11 14:16 來源:川北在線整理 責任編輯:沫朵
原標題:冰面自動修復了! 冰面上的劃痕為什么會自動消失?
你是否注意過這樣一個現象:滑冰場上,滑冰的人用冰刀在冰面上刮出各種劃痕,但不久這些劃痕會全部消失,留下完好如初的平面。這是為什么?
其實這叫復冰現象,是指冰由于壓力增大而熔化,然后在壓力恢復常值時重新結冰的現象。具體講就是當一塊冰的某一個表面受壓,壓力令其熔點降低,使得冰溶化成水。一旦壓力消失,熔點提高至原來的水平,水又凝結成冰。該現象也說明了冰的熔點隨壓強的增大而降低。
事實上,正是由于復冰現象才使我們能夠滑冰或滑雪。當人在滑冰或滑雪的時候,冰或雪會在冰鞋或滑雪板所施加的巨大壓力(即人的重量)和摩擦力的作用下熔化,形成又薄又滑的水膜。水膜在冰鞋或滑雪板和雪之間起著潤滑劑的作用。壓力一恢復到正常值,這層水膜又重新結冰。
復冰現象是由詹姆斯·湯姆森提出,其兄弟威廉·湯姆森(開爾文勛爵)以實驗證明的。是物理學中非常有趣的一種現象。
另外,南北極的冰川流動也屬于復冰現象。冰川十分巨大,帶動其流動可不容易。然而它的重量使得跟它表面相接的地或障礙物之間有巨大壓力,令熔點下降,部分冰熔化成水,水就成為了冰川的潤滑劑,極大的減小了其與地面或障礙物的摩擦力,使其向下流動。
類似現象還經常出現在我們的日常生活中,比如在堆雪人時,用手拿起一堆雪,然后施加壓力,使得雪熔化,松手后水又再凝結;將兩塊冰一面連著放在一起,冰相接的表面受壓,熔點降低,冰熔化成水,壓力因而消失,水又變成冰,兩塊冰就合成一塊了。
如果你想親自體會“復冰現象”的神奇魅力,除了可以看《名偵探柯南》動畫里《誰都解不開冰凍的圈套》這一集,除學到知識外,還可以通過小實驗的方法來親自體驗一番。用一根細鐵絲穿過一個冰圈,鐵絲的兩拴著重物,比如可以綁上一塊磚,然后把這個冰圈懸掛在寒冷的室外,讓鐵絲下的磚頭懸空,過一天你看,會發(fā)現鐵絲沒斷,磚頭和鐵絲已經掉落在地上了,而冰圈竟然也是完好無損的。這就是因鐵絲在磚塊的重力下,在未掉落前不斷的對冰圈施加著壓力,隨著時間越來越長,鐵絲會逐漸切入到冰圈的冰里,而被鐵絲切過的冰圈切口,因為鐵絲對其不再有壓力就會一點點的逐步凍上,從而直到磚塊落地,冰圈仍然完好。
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