6.16 什么样的冰更滑

刚刚打完蜡的地板比没打过蜡的更容易让人滑倒，看着光滑的地面不免让我们想起冰面。是不是平整的冰面要比那些坑坑洼洼、凹凸不平的冰面更光滑呢？按理来说，光滑的冰面更好走，能够滑行得更快。可是日常生活中，我们往往发现在那些粗糙不平的冰面上，爬犁更容易行走，而且速度要比在光滑的冰面上快得多。这到底是为什么呢？

原因十分简单，因为冰的滑度取决于冰的熔点在压强加大的时候会降低多少，也就是说冰的滑度跟平整程度没有关系，更关键的是物体对冰面的压强。

当我们穿着冰鞋或者乘雪橇时，身体的重量依靠冰刀的冰刃和雪橇的管子与地面接触，形成很大的压强。再加上冰会在压强变大的时候降低自身的熔点，也就是说即便没有达到它的熔点0 ℃，只要压强达到一定程度，冰也会发生融化现象。

假设冰的温度是-3 ℃，冰刀的压强使得冰的熔点降低到这个温度或者这个温度以下，使得和冰刀接触的这部分冰融化，冰刀和冰中间就会出现一层薄薄的水注1。人穿着冰刀滑行到哪里，哪里就会融化，从而减少了摩擦力，能够滑得更省力。

注1要想使冰的熔点降低1 ℃，压强只需要达到130千克/厘米2，这个结果是通过计算得出的。这个压强也是滑冰者或者乘坐雪橇的人很容易能够达到的。因为对于不光滑的地面，紧贴在冰面的并不是雪橇的滑铁或者冰刀冰刃的全部表面积，而是其中的一小部分，所以这些接触部分很容易就达到这样的压强值，使得冰的熔点降低。（在本书列举的例子中，假设冰融化时冰和水都承受着同样的压强，且冰融化时形成的水也处于大气压之下，所以降低冰点需要达到的压强值并不大。）

在所有的物体中，只有冰具备这一特性，怪不得苏联的物理学家要称冰为“自然界中唯一滑体”。

那么为什么粗糙的冰要比平整的冰更滑呢？我们知道当物体的受力面积较小时，它承受的压强更大。所以当冰的表面凹凸不平时，冰刀的接触面积会变得更小，所以冰就会变得更滑。

下面再来说说冰的另外一个特性，冰的熔点会在极大的压强下降低。我们在日常生活中多次无意中利用到冰的这一特点，比如我们打雪仗时会用手攥紧一团团的雪，让其变成雪团，堆雪人的时候会在雪地上滚雪球。都是降低冰的熔点从而让越来越多的雪冻到了一起。还有就是在冬天我们会奇怪地发现，原本在人行道上未被及时清理的积雪会在行人的践踏后渐渐变成密实的冰块。