В литературе есть возможность отыскать много разъяснений этого явления: снижение температуры плавления льда под давлением; плавление льда из-за выделения тепла при трении конька о лед; слоистое строение поверхности льда подобно графиту; присутствие «квазижидкого» слоя на поверхности льда и т.п.
В справочнике «Снег» (Ленинград, Гидрометеоиздат, 1986) на стр.695 пишется: «Теоретическое разъяснение того, что коэффициент трения мал, пока остается противоречивым». Там же приводятся Полезные ссылки на многие экспериментальные и теоретические работы.
Традиционное разъяснение Рейнольдса и Тиндаля, данное более 100 годов назад, опирающееся на то, что точка плавления льда с увеличением давления снижается, ошибочно. Из уравнения Клапейрона-Клаузиуса следует, что для снижения температуры плавления льда на 10 градусов нужно давление 1350 атм., которое лед не может выдержать (а конькобежец не может сделать своим весом). Подробнее в книжке И.П.Базарова «Термодинамика», М., Высшая школа, 1991, стр. 167-168.
В 1936 г. Бауден и Хьюз представили, что водяная смазка появляется из-за теплоты трения. Они экспериментировали с коньками из различных материалов и нашли, что конек скользит тем ужаснее, чем выше теплопроводимость его материала.
В 1971 г. Барнс , Тейбор и Уокер направили внимание на то, что коньки отлично скользят и при очень малых скоростях — ниже 1 см/с. Их разъяснение опирается на пластическую деформацию поверхностного слоя льда (его толщина, по-видимому, равна 0,1 мм).
Источник материала Интернет-сайт Н.Маэно «Наука о льде», М., Мир, 1988, стр. 139-150.
По материалам веб-сайта www.nature.ru
Посреди 90-х годов, когда американские ученые сканировали поверхность льда при помощи современной электроники выяснилось, что поверхность ледовой дорожки и впрямь была залита водой, однако, необычное дело, вода выступала даже при обычном давлении! Молекулы, составляющие верхний слой льда, слабо связаны вместе, потому практически беспрепятственно перебегают из 1-го фазового состояния в другое. Только при температуре порядка -60 градусов поверхность льда становится вязкой. «Тогда и скользить на коньках будет проблематично» — замечает химик Габор Саморджаи из Берклийской лаборатории (США). Т.е., дело не в высочайшем давлении, а в поверхностных свойствах самого льда.
Источник материала Интернет-сайт www.znanie-sila.ru/online/issue-2486.html
Array