Зима нас не балует. По крайней мере, в центральной России у нас пока положительные температуры, а вот в Сибири и далее лежит снег. Это хорошая новость для тех, кто катается на лыжах во время отпуска. И они, и те, кто будет пользоваться только районным катком, должны знать ответ на один очень важный вопрос: почему лед скользкий?

Этот вопрос может задать любой, у кого хоть раз были на ногах коньки или лыжи, а также те, кто хоть раз кувыркался орлом на обледенелом асфальте. Как так получается, что по замерзшей луже даже несколько метров можно проехать в ботинках, а по асфальту или грунту — этот трюк не повторить?

Обычно о льду говорят, что он скользкий из-за таяния льда под высоким давлением (давлением). Однако оказывается, что в подавляющем большинстве случаев давление, оказываемое коньком или ботинком, слишком мало, чтобы растопить лед в типичных условиях. Несколько физических явлений на самом деле ответственны за скользкость льда. При определенных условиях верхний слой льда может таять , но это не основная причина скользкости льда. Другой причиной скользкости льда является эффект трения — быстрое движение по поверхности льда может повысить его температуру, растопить и сделать его поверхность скользкой. Однако это явление по-прежнему не является основной причиной скользкости льда. Ну и что?

Мы уже объясняем. Молекулы воды на поверхности кристалла льда ведут себя иначе, чем внутри кристалла. Молекулы на поверхности, благодаря тому, что они не стеснены кристаллической решеткой, гораздо свободнее, чем остальные молекулы H 2 _O. Молекулы на границе лед-воздух не являются молекулами жидкости, но их подвижность также отличается от молекул в центре кристалла. Именно эти «рыхлые» частицы и являются основной причиной скользкости льда! 

Очень интересный пример, который поможет разобраться в этом явлении, — керлинг — спортивная дисциплина, популярная в северных странах. Он заключается в перемещении тяжелых круглых камней по ледяной дорожке в нужную точку. Участники соревнований, чтобы увеличить скорость движения камня или изменить его направление, протирают лед специальными щетками. Таким образом они разглаживают лед и повышают его локальную температуру, что, в свою очередь, увеличивает подвижность молекул Н ₂ О на поверхности. Благодаря этому камень лучше скользит, набирает обороты или скользит в указанном игроком направлении. С другой стороны, опускание кистей замедляет движение камня.

И еще: каждый опытный лыжник знает, что иногда доски «ходят сами по себе», а иногда стоят на месте даже на крутом склоне, а лыжи не перпендикулярны ему.

Когда лыжи быстрее, а когда медленнее.

Насколько быстро мы движемся по склону, зависит от скользкости земли и скользкости самих лыж. Скользкость снега зависит от нескольких факторов : свежий ли снег или лежит много дней, его температура, натуральный снег или искусственный. Все эти факторы в совокупности влияют на структуру снега, но в разных конфигурациях могут оказывать разное влияние. Например, снег, падающий при температурах, близких к нулю, может быстро таять и быть очень скользким, но он также может прилипать к лыжам и затруднять катание на лыжах. С другой стороны, снег, падающий при очень низких температурах (например, -20ºC), может состоять из острых кристаллов, которые кажутся «тупыми» под лыжами, и по ним очень трудно кататься. К самым быстрым типам снега для лыжников относятся:

• фирн — крупные, несвязанные, неправильной формы льдинки с большим количеством воздуха между ними;
• зернистый снег – образующий плотный слой на склоне;
• рыхлый снег — легкий, сухой снег, который «пылит» за лыжами.

Вторым фактором, влияющим на катание по склонам, являются сами лыжи – чем скользче, тем быстрее спуск. Для улучшения скольжения используются смазки, которые с одной стороны приводят к более быстрому таянию снега под лыжами, а с другой усиливают скольжение поверхности самих лыж. Если у вас нет с собой профессиональной смазки, достаточно перед спуском протереть лыжи моющим средством. Еще один важный момент – заточка лыж. Свежая заточка обеспечивает дополнительное скольжение. Почему? Все просто — когда мы едем по острым краям, мы давим тем же весом на меньшую поверхность снега, тогда давление больше, снег быстрее меняет свою структуру и увеличивается проскальзывание.