Как сделать лед более скользким

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 05.10.2024

На гладко натертом полу легче поскользнуться, нежели на обыкновенном. Казалось бы, то же самое должно происходить на льду, т. е. гладкий лед должен быть более скользок, нежели лед бугорчатый, шероховатый.

Но если вам случалось везти нагруженные ручные санки через неровную, бугристую ледяную поверхность, вы могли убедиться, что, вопреки ожиданиям, сани проскальзывали по такой поверхности заметно легче, чем по гладкой. Шероховатый лед более скользок, чем зеркально гладкий! Это объясняется тем, что скользкость льда зависит главным образом не от гладкости, а от совершенно особой причины: от того, что температура плавления льда понижается при увеличении давления.

Теперь мы можем вернуться к вопросу о том, гладкий или шероховатый лед более скользок. Мы знаем, что один и тот же груз давит тем сильнее, чем на меньшую площадь он опирается. В каком же случае человек оказывает на опору большее давление: когда он стоит на зеркально гладком или на шероховатом льду? Ясно, что во втором случае: ведь здесь он опирается лишь на немногие выступы и бугорки шероховатой поверхности. А чем больше давление на лед, тем обильнее плавление и, следовательно, лед тем более скользок (если только полоз достаточно широк; для узкого полоза коньков, врезающегося в бугорки, это неприложимо – энергия движения расходуется здесь на срезывание бугорков).

Французские ученые предложили новое понимание физики скольжения по льду. В журнале Physical Review X они объясняют, почему лед скользкий, и прогнозируют, как могут быть использованы результаты их исследования.

Звучит удивительно, но до сих пор полноценного объяснения, какие физические процессы отвечают за эффект скольжения по льду, нет. Исследователи более 150 лет пытаются ответить на детский вопрос: почему лед скользкий? Обычно скользкость льда объясняют так: между льдом и движущимся по нему предметом появляется тонкий слой жидкой воды, что позволяет предмету скользить.

Такое объяснение, по мнению французских физиков, не более чем гипотеза, поскольку вызывает много вопросов: какова толщина этого слоя и каковы его свойства? И также неясно, как вода, которая, в отличие от масла, представляет собой плохой смазочный материал, может так уменьшить трение.

Ответить на эти вопросы ученым помог специально разработанный прибор, "который позволяет впервые исследовать межфазную пленку на поверхности льда в нанометровом масштабе".

Чтобы получить новое представление о процессах, связанных со скольжением по льду, физики использовали устройство, напоминающее камертон с прикрепленным к нему стеклянным шариком миллиметрового размера. С помощью колебаний этого "камертона" ученые смогли зафиксировать с высокой точностью горизонтальное и вертикальное смещение шарика во время скольжения по льду. На основе изменений вычислили вязкость среды, в которой происходило движение.

Таким образом, ученым удалось доказать не только наличие этого слоя жидкости, а также измерить его толщину и свойства.

"Слой жидкости намного меньше, чем ожидалось, - говорится в статье, - толщиной всего в несколько сотен нанометров (толщина, составляющая одну сотую толщины волоса). Что еще более неожиданно: межфазная (пограничная) талая вода вовсе не "простая вода". Она такая же вязкая, как нефть, со сложными вязкими свойствами. Эта вязкая водная пленка и объясняет, почему лед такой скользкий".

Лед на поверхности не полностью превращается в воду из-за трения при скольжении, говорят ученые. Вместо этого образуется смесь воды и дробленого льда. Секрет скольжения по ледяной поверхности заключается в особых свойствах этой смеси, резюмируют физики.

Данные экспериментов "требуют фундаментального пересмотра теории, описывающей трение на льду". "Мы надеемся, - говорится в статье, - что новая теория может дать подсказки, как увеличить скользкость для зимних видов спорта, или предложит полезные решения для увеличения трения, например, в ситуации на скользких дорогах".

НИКАКИХ СРЕДСТВ

ЯПОНИЯ И ОСТАЛЬНЫЕ 230 СТРАН

В горах Японии за зиму выпадает до нескольких метров снега, а в городах — по 15–20 см за ночь. В результате к концу зимы тротуары и междугородние дороги превращаются в узкие снежные каньоны со стенами высотой в 2 человеческих роста и выше. Однако дороги в Японии никак не обрабатывают, только счищают снег. Потому в городах гололед не такое уж редкое явление. При этом шипованные шины в стране запрещены. Кстати, уборка снега возле домов и на тротуарах — задача самих жителей.

Чем посыпать скользкую дорожку?

Зола Если дом оборудован дровяной печкой или камином, оставшуюся золу также используют для посыпания дорожек. Это вещество не растворяет лед, но делает поверхность менее скользкой. Единственный недостаток этого способа в том, что снег и лед окрашиваются в темный цвет и налипают на подошвы.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ХИМИКАТЫ

США, КАНАДА, НОВАЯ ЗЕЛАНДИЯ

Хлорид магния

Песок и каменная крошка

Песок – это неплохой вариант и им можно посыпать дорожки. Вот только его стоимость велика и купить одно ведро вряд ли получиться. Как правило, песок заказывают машиной. Если вам удастся раздобыть 1-2 ведра, то можете смело посыпать дорожку, но помните о том, что это ненадолго. Сильный ветер легко сдует мелкие частицы, а если пойдет дождь и снова ударит мороз, то песок замерзнет и толку особо не будет. Но как альтернатива соли имеет место быть.
Каменная крошка имеет такие же плюсы, как и песок, но и его минусы она переняла. Держаться будет до первого сильного ветра или дождя.

Какая жидкость разъедает лед?

В трубу можно залить подогретый солевой раствор.

Обычная поваренная соль активно разъедает лед; однако в случае большой протяженности пробки процесс будет долгим. К счастью, соленая вода замерзает при температуре куда ниже нуля, так что рост пробки за счет раствора соли не предвидится.

Швейцарский метод ВАА

В 2004 году, ученный из Швейцарии придумал интересный метод борьбы со льдом. Дабы обработать магистраль необходимо взять песок мелкой фракции и смешать его с очень горячей водой (95 градусов). Пропорции 7:3. Затем, с помощью специальной техники нужно разбрызгать песок.
Принцип действия метода таков: горячая смесь вплавляется в снег и лед, делая его шероховатым. Вследствие этого, на дорогах не скользко. Минус данного метода в цене техники, но если вы знаете аналог и можете чем-то разбрызгать раствор, то попробуйте.

Что хорошо растворяет лёд?

Если труба в стене, то растопить лёд можно также феном, но лучше для этих целей использовать тепловой вентилятор. Чаще всего домовладельцы сталкиваются с задачей отогреть изделия, расположенные в грунте. Если они залегают неглубоко, поможет костёр.

Можно ли сыпать соль на лед?

Если лед посыпать обыкновенной поваренной солью, то он будет плавиться даже при минусовых температурах. Энергия для плавки льда берется из окружающей среды, а именно из смеси соли и льда. В результате и температура самой новообразовавшейся смеси резко падает и становится ниже окружающей.

Чем посыпать снег чтобы он растаял?

Посыпать землёй или чем-то чёрным ненужным (штыбом, угольной пылью, шлаком). Еще не растаяло? Посыпь чем-нибудь черным, чтоб на солнце грелось. Хоть золой, хоть торфом.

Почему лед тает когда его посыпают солью?

У рассола ниже температура замерзания

Как влияет соль на лед?

У рассола ниже температура замерзания

Соль, растворяясь в этом квазижидком слое, немного снижает концентрацию молекул, замедляя их возврат из жидкой фазы в твердую, и лед тает.

Можно ли пить воду из талого снега?

Пить такую воду нельзя. После того как снег растает, воду следует профильтровать с помощью марли. Чистую снежную воду сливают в стеклянную банку и плотно закрывают. Перед употреблением воду следует довести до кипения.

Как избавиться от льда на крыльце?

Растопит наледь соль (поваренная или специальная), крупная каменная крошка или спирт. Чтобы не бороться с обледенением, вмонтируйте в ступени систему прогрева. Проще всего почистить ступеньки и крыльцо от намерзшего льда с помощью лома и лопаты. Однако при разбивании обледенения легко повредить покрытие крыльца.

Чем можно очень быстро растопить лед в морозилке?

Способы ускоренной разморозки холодильника

Способ 1. Положите грелку, наполненную горячей водой в морозильную камеру.
Способ 2. Поставьте в камеру какую-либо дощечку, а на нее кастрюлю с кипятком. Меняйте воду по мере ее остывания. Не ставьте кастрюли с кипятком без дощечки, чтобы не повредить пластик.

Что соль делает со льдом?

На основе солей производят и специальные антискользящие средства для дорожек. Принцип их действия состоит в следующем: попадая на лед, кристаллы реагента начинают поглощать влагу и переходят из твердой фазы в жидкую. Процесс сопровождается активным выделением тепла, что и обеспечивает таянье ледяной корки.

Как быстрее растопить снег на участке?

Чтобы быстро растопить снежный сугроб или лёд, подготовьте (из расчёта на каждые 2 литра воды):

Что будет если насыпать соль на лед?

При добавлении соли лед тает, при этом его температура снижается. Растаявший лед имеет гораздо меньшую температуру, чем вода без соли, превратившаяся в лед. … Но если взять с собой солонку и посыпать соль на лед, то лед начнет таять.

Как бороться со льдом на ступеньках?

Поэтому лучше воспользоваться более щадящими методами: обогревом, солью, спиртом, системой антиобледенения.

Обогреватель Установите на время холодов над крыльцом тепловую пушку или инфракрасный обогреватель. …
Соль Посыпьте обледенелые места кристаллами, оставьте на некоторое время. …
Спирт …
Каменная крошка …
Подогрев ступеней

МЕТОД ТОРГЕЙРА ВАА

ШВЕЦИЯ

Можно ли растопить лед не нагревая его?

Если иметь в виду, что лед мы не будем нагревать на плите — то лед прекрасно плавится и от ИЗЛУЧЕНИЯ, например, Солнца, костра и т.

В 2004 году в Швеции внедрили новый метод борьбы с гололедом, который придумал шведский ученый Торгейр Ваа. Мелкий песок в пропорции 7 к 3 смешивают с горячей водой 90–95 °С и разбрызгивают на улицах. Горячий песок вплавляется в снег и делает поверхность шероховатой. Такой обработки хватает на 3–7 дней с ежедневным трафиком около 1 500 автомобилей. Или пока не пройдет новый снегопад.

Хлориды и мочевина

В Канаде, США и Новой Зеландии часто применяют хлориды, как альтернативу обычной соли. Одним из таких разрушителей льда является хлорид магния. Он действительно очень эффективен, но стоимость высока, да и разрушений будет еще больше. Хлорид кальция безопасен для экологии, но малоэффективен, особенно при очень низких температурах. К этому же относиться и мочевина, которая, кстати, раз в семь дороже соли. Но чтобы посыпать небольшое крыльцо в доме может подойти. А вот для проезжих дорог в городе не эффективна.

Как растопить лед в водопроводе?

Как растопить лед в закрытых трубах

Заливка теплой воды. В трубу вводится шланг и подключается к источнику. Не стоит делать сразу слишком сильный напор, иначе придется бороться с хлынувшей обратно водой. По мере таяния льда нужно продвигать шланг дальше, пока лед полностью не растает.

Как правильно растопить снег?

6 советов, как растопить снег быстрее и сэкономить топливо

Использовать интегрированные системы
Для обычного котелка использовать две горелки
Не ставить баллон и горелку на снег
Закрывать горелку от ветра
На морозе поставить баллон в миску с водой
При возможности топить лёд, а не снег

[spoiler title=”Источники”]

Не упасть лицом

Темное морозное утро, гололед: асфальтированная дорожка похожа на стекло. Гладкая корка всегда сулит проблемы — тротуары и ступеньки становятся полосой препятствий. Когда под ногами настоящий каток, жалеешь, что не прихватил коньки — знакомая история? Квест проходят не все пешеходы. Одно неловкое движение — бабах, шлепаешься и растягиваешься на льду.

Чтобы не покалечиться, люди включают смекалку — придумано много способов, как в гололед устоять на ногах. Мы не будем фантазировать, а проверим самые популярные лайфхаки. Полезные советы решили протестировать на настоящем льду — отправляемся на открытый мобильный каток в минской Чижовке. Зри в подошву

— Работает! — на радостях бегаю по льду, что аж снежные брызги в стороны летят.

Как корова на льду, чувствую себя и после третьего, очень необычного, но популярного на просторах интернета способа. Смысл такой: разрезать сырую картофелину и хорошенько протереть ею подошву. Метод не работает, как бы его ни хвалили в сети. Падаю на лед.

— Спасайте! — кричу фотографу, чтобы помог подняться и дойти до скамейки у бортика.

Устоять невозможно

В борьбе с гололедом, говорят, все средства хороши. Вдохновляюсь советами интернет-пользователей и разрезаю наждачную бумагу на кусочки. Змейкой наношу на подошву сапог суперклей — тот моментально и прочно фиксирует шершавые полоски. Пробую пройтись по скользкому льду и радуюсь: моей цепкости позавидует сам Человек-паук!

Заранее снарядились: покупные ледоходы, катушка прочного лейкопластыря, тюбик суперклея, капроновые носочки и даже клубни сырой картошки

Без клея и строительных материалов тоже можно обойтись. Сойдут обычные капроновые носочки — эти чулочные изделия есть в шкафу у каждой дамы. Натягиваю поверх ботинок: смотрится странно, сразу ловлю на себе взгляды прохожих. Три раза обхожу каток по периметру, а мне все не скользко. Бегаю, танцую… Через десять минут один чулок предательски рвется, но на сцепление со льдом это никак не влияет. Мое дефиле в носках поверх обуви вызывает смех у прохожих, зато мне весьма удобно.

Вот еще один, мягко говоря, странный совет — воспользоваться силиконовым герметиком. Что это, не знала, пока не сделала ремонт: правда, тогда я применяла состав для заделывания щелей в квартире, а в сети предлагают покрыть им подошву обуви. Открываю тюбик герметика, и в нос ударяет резкий запах, похожий на уксус. Рисую зигзаги на подошве — на носке, на пятке. Тестирую на льду и удивляюсь: метод превосходно работает! Порхаю по льду легко, но всего двадцать минут. Через какое-то время полоски отвалились — я сразу грохнулась на лед.

Надо уметь так падать

Под конец эксперимента снова возвращаюсь к цивилизованным методам. Один из самых распространенных — накануне зимних прогулок обратиться в обувную мастерскую. Там мастер может сделать хороший протектор на подошве.

— Глубокий узор не даст скользить на льду, — объясняет обувщик в мастерской по Партизанскому проспекту. Но я-то помню: подобный метод прошлой зимой мне ни разу не помог. — Есть еще один способ: по краю подошвы прибить маленькие гвоздики, которые позволят продержаться на тротуарном катке.

Мастер берется за дело, но предупреждает: гвозди набивать можно только на толстую подошву, тонкая легко повредится и расколется.

Специалисты советуют: ходить по льду лучше мелкими шагами — ноги при этом должны быть расслаблены и слегка согнуты в коленях, корпус чуть наклонен вперед. Руки лучше освободить — они нужны, чтобы балансировать. Падать тоже надо уметь. Если вовремя сгруппироваться, как это делают хоккеисты или фигуристы, травм можно избежать.

Скользкость материала определяется силой трения его поверхности. Несмотря на то что лед практически не бывает идеально гладким, предметы скользят по нему очень хорошо. Почему так происходит?

В 1849 году британский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин) вместе со своим братом выдвинул гипотезу, согласно которой давление, которое лезвия коньков оказывают на поверхность льда, заставляет его плавиться и переходить в жидкое состояние. В результате лезвия начинают скользить уже по водяной пленке, а не по твердой поверхности.

Этим в конце XIX веке объясняли, почему лед является скользким. Но ведь скользят по нему не только коньки: зимой мы поскальзываемся, даже когда у нас на ногах ботинки. Давления, которое оказывает ботинок на поверхность льда, явно недостаточно для его плавления. В чем же тогда причина такой скользкости?

На самом деле ответ на этот вопрос кроется во внутренней структуре льда. Вода — одно из немногих соединений, которое при переходе из жидкого в твердое состояние расширяется. Это происходит из-за того, что кристаллическая решетка привычного для нас льда-I имеет довольно большие ячейки, что увеличивает расстояния между молекулами внутри материала. В результате молекулы во льду находятся дальше друг от друга, чем в воде.

Читайте также: