冰刀的秘密

西達

在上一期的欄目中，我們了解了雪花和冰晶的秘密，還指導大家做了用冰塊堆塔的小實驗，你有沒有成功呢？冬天，真的是一個讓人著迷的季節，正因為有了冰和雪，我們才擁有了在這個季節里獨特的體驗。“呵氣成霜”“滴水成冰”，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呢！還可以打雪仗、滑雪橇，更不用說那些刺激的冰上運動了。在剛剛過去的冬天里，你有沒有親近冰與雪呢？

從冰雪運動說起

剛剛落下帷幕的2018年平昌冬季奧運會，是冰雪運動的盛典，運動員和觀眾們的熱情足以將這個冬季點燃。你最關注的是哪一項賽事？自由式滑雪、單板滑雪、冰球、冰壺、速度滑冰、花樣滑冰……優雅的、刺激的、團隊協作的，每一項運動都有其中的學問。今天，我們就共同關注一下滑冰吧！

滑冰是冰雪運動中歷史最為悠久的項目，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動，稱之為“冰嬉”，包括速度滑冰、花樣滑冰和冰上雜技等。近現代，隨著冬季奧運會的發展，這項穿著冰刀的運動在很多國家流行起來，即便冬天沒有冰凍的地區，也會為滑冰愛好者們提供專門的運動場館。運動員穿著冰刀，在冰面上風馳電掣，或者配合音樂跳躍、旋轉，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動的基礎，因此就要想方設法減少摩擦力。速度滑冰、花樣滑冰、冰球這三項運動都離不開冰刀。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，運動員穿著冰刀鞋站在冰面上，還要用力蹬冰，這樣就在冰面上產生很大的壓強。

這時，奇妙的事情發生了，強大的壓強使冰的熔點降低了，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，使前進的路線更加潤滑。

一起來動手

下面，我們就一起來動手，體驗一下壓強對冰的作用吧！

實驗用品：冰箱里凍冰塊的托盤、兩個易拉罐、一段細金屬絲、一塊重物

實驗步驟：

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，把它放在兩個易拉罐上。

3. 把細金屬絲系在冰塊中央，再把一個重物掛在冰塊下方的細金屬絲上。

接下來就請仔細觀察。在重物的作用下，細金屬絲在冰塊上產生了較大的壓強，使它下面的那部分冰融化了。金屬絲慢慢向下走，直至切割了整個冰塊。當冰塊被全部切割之后，它會斷裂嗎？

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，隨后由于冰塊內部的溫度在冰點以下，所以水又重新凝結成冰了。是不是很神奇？據說，用舌頭舔冰，會把舌頭凍在冰上，就是這個原理！當心，可千萬不要嘗試哦……如果你真的明白了這個原理，就會知道，舌頭真的會凍上的！