2019年12月31日火曜日

なぜ氷はすべるのか,スイーピングの意味は

 
「どうしてスイープすると,ストーンは曲がらなくなるんですか?」と聞かれたことがあります。
 これまでは,「スイープすると,氷が圧力で水になるから」と答えたこともありました。
 しかし,ストーンがすべるときも,スイープしたときも, 氷が水になってる感じはありません。
 ところが,最近「チコちゃんに叱られる!」で,〈氷がすべる原理〉について最新のリクツをやっていました。そのもとの話は,下のリンクのものと同じだと思われます。

なぜ氷の上はすべるのか

英語の論文

 ざっくりいうと,氷がすべるのは,〈表面の氷をつくる水分子〉が,ビー玉のようにはがれやすくて,コロコロと動いてしまうからだということです。〈水分子〉といっても,ばらばらに動くので,液体ではありません。
 表面の下の氷の分子は,固くくっついています。
 固いテーブルの上に,ビー玉があるようなものなので,ストーンはすべり,スケートでもすべれるというわけです。

 それなら,スイープの意味は?
 スイープすることで,氷の表面から,〈表面のビー玉のように動く水分子〉をこすってはがして,ビー玉コロコロの量を多くしているのではないでしょうか。ビー玉コロコロが多くなれば,ストーンはよくすべり曲がりづらくなります。
 スイープしても時間がたてば,ビー玉コロコロのある程度の部分は,分子間力や重力でまた下の氷の分子とまたゆるく結合してしまうのだと思われます。

 今後は,「表面を水分子のビー玉コロコロでいっぱいにするぞ」とイメージしてスイープすることにします。
 

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