14.2.12



- Tato, trzeba jeździć powoli. Tak jak ja – Ida elegancko ruszyła po lodzie na łyżwach. - A ja nie chcę! Wolę jeździć szybko – stęknąłem, nadal leżąc. Już dawno przestałem liczyć swoje wywrotki. Oparłem się na dłoniach i powstałem. Chwiejąc się jeszcze, zobaczyłem Kacpra, który stał obok i miał bardzo dobry humor. Jeszcze godzinę temu zamartwiał się, że nie wziął łyżew, ale teraz, widząc mój los, wyglądał na ucieszonego. Mroźna zima, która znienacka zaatakowała Polskę, ścięła lodem położne w lesie stawy, nad które często jeździmy na nasze przyrodnicze wycieczki. Za pierwszym razem, gdy to zobaczyliśmy, stanowczo zabroniłem dzieciom wchodzić na lód. Nasłuchałem się przecież opowieści o tym, jak to pękał on pod ludźmi, którzy wpadali potem w przeraźliwie zimną wodę. „Oj, tato, nie bój się” – łagodziły mój strach dzieci. Byłem jednak nieugięty. Do czasu, gdy na lodzie dojrzeliśmy grupki spacerowiczów, potem narciarzy, a wreszcie łyżwiarzy. Gdyby lód był zbyt cienki, załamałby się bez wątpienia pod ciężarem tych licznych wędrowców.

Weszliśmy więc powoli na grubą taflę, a spacerując po niej zaczęliśmy zazdrościć mijającym nas łyżwiarzom. Dlatego tydzień później ja i Ida wybraliśmy się już z łyżwami pod pachą. A za kolejny tydzień dołączył do nas także i Kacper. Zabawa była przednia, ale możliwa tylko dzięki niezwykłym właściwościom zwykłej wody. Większość istniejących substancji podczas zamiany z postaci płynnej w stałą, kurczą się i zwiększają ciężar. Woda przeciwnie – w temperaturze poniżej 0 stopni Celsjusza jej cząsteczki układają się we wzór, dzięki czemu powstaje ciało stało, czyli lód, większe ni lżejsze niż w stanie płynnym. To dlatego podczas zamarzania lód tworzy się na górze jezior i stawów, formując tafle, po których można chodzić i biegać – o ile oczywiście lód jest wystarczająco gruby! Większą zagadką jest, dlaczego można też po nim jeździć na łyżwach. Zwykle przecież śliskie jest to, co pokryte wodą. A skąd na lodzie płynna woda, skoro właśnie zamarzła? Przez pewien czas fizycy sądzili, że tworzy się dodatkowo, dzięki naciskowi, jaki na lód wywierają cienkie, metalowe ostrza łyżew. Pod wpływem ich ciężaru miałby się on lekko topić, pozwalając na ślizganie się. Szczegółowe wyliczenia wykazały jednak, że to jest niemożliwe. Nacisk okazał się być za mały, by wytworzyć dość wody. Poza tym ślizgać się po lodzie można przecież także na butach o szerokiej podeszwie, które pozwalają na rozłożenie ciężaru na większej powierzchni. Część fizyków postawiła więc na inny mechanizm. Ich zdaniem ślizganie się jest możliwe dzięki tarciu, jakie powstaje podczas ruchu. Ta siła wytwarzać ma ciepło, które nadtapia wierzchnią warstewkę lodu i pozwala na jazdę na łyżwach. Wyliczenia i eksperymenty wskazały, że wszystko tu się zgadza – poza jedną sprawą. Otóż, poślizgnąć się na lodzie można idąc powoli w zwykłych butach, a w szczególnie pechowych przypadkach nawet stojąc sztywno. Nie ma mowy wówczas o tarciu, które rozgrzałoby i roztopiło wierzchnią warstwę lodu. Dlatego część fizyków popiera trzecie wyjaśnienie. Zgodnie z nim nawet w niskich temperaturach lód pokrywa bardzo cienka warstewka wody. Cząsteczki bowiem, które znajdują się na powierzchni zamarzniętej tafli, od góry stykają się z powietrzem i przez to nie trzymają się sztywno reszty molekuł. Wibrują więc trochę mocniej niż inne, co pozwala im na niezamarzanie nawet w temperaturach znacznie niższych od zera stopni Celsjusza. Zresztą, nie da się wykluczyć, że jazdę na łyżwach umożliwiają dwa mechanizmy – zarówno naturalna warstewka wody, jak i tarcie ostrzy. I to kolejny powód, by się cieszyć. Przyroda nigdy nie przestaje zadziwiać. Więcej informacji o fizyce jeżdżenia na łyżwach po lodzie można znaleźć w artykułach w „Physics Today”, „The New York Times”, oraz na ilustracji w tej ostatniej gazecie. Polecam!

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz