- 趣味物理實驗
- (蘇)雅科夫·伊西達(dá)洛維奇·別萊利曼
- 718字
- 2019-06-24 14:49:57
冰塊斷了嗎
你可能聽過,在壓力的作用下,冰塊會凝結(jié)在一起。那是不是說,在受到壓力的時候,冰會凍得更結(jié)實?其實,結(jié)果正好相反,當(dāng)壓力大的時候,冰塊會融化,只不過,由于溫度低于0℃,融化的冰又會迅速地凝結(jié)。所以,如果用兩塊冰塊來進(jìn)行實驗,我們會發(fā)現(xiàn):在兩塊冰塊接觸的位置,由于受到較大的壓力會融化成水,只不過這時的水低于0℃。這些水會迅速流到兩塊冰塊接觸部分的縫隙。因為這些縫隙沒有受到壓力,所以這些水會迅速結(jié)冰,把兩塊冰塊牢牢連接在一起。
我們可以通過下面的實驗來觀察這一現(xiàn)象:
找一塊長方形的冰塊,把它的兩頭搭在兩張圓凳、椅子或者別的邊沿上。找一根長約80厘米的細(xì)鐵絲,用它做一個圓環(huán),套在冰塊上。在鐵環(huán)的下端系一個10千克左右的重物。在重力的作用下,鐵絲會切到冰塊里,并慢慢從冰塊中切過去,最后掉到地上。但是,冰塊并沒有斷成兩截。或者說,冰塊是完好無損的,就好像根本沒有被鐵絲穿過一樣,如圖26所示。

圖26 鐵絲切過冰塊
前面,我們介紹了冰塊融合的原理,所以我們當(dāng)然明白這個實驗沒什么神秘的。雖然冰塊融化了,但是它與鐵絲接觸的部分會立即結(jié)成冰。我們可以這樣說,當(dāng)鐵絲切下面的冰塊時,上面的冰塊被重新凍到了一起。
在大自然中,冰是唯一可以用來做這個實驗的物質(zhì)。也正是由于這個原因,人們可以在冰上滑冰,在雪地里滑雪。當(dāng)滑冰者利用自身的體重壓在冰刀上的時候,冰刀下的冰由于受到作用壓力,就會融化。于是,冰刀就滑行了起來。當(dāng)冰刀滑到下一個地方,冰還會融化,冰刀會繼續(xù)滑下去。滑冰者所到之處,冰刀所接觸的薄冰層就會融化成水。但是,一旦冰刀過去,剛剛?cè)诨乃謺Y(jié)成冰。所以,雖然嚴(yán)寒的時候冰是干的,但在冰刀的作用下卻融化成了水,并起到了潤滑的作用,使冰刀向前滑行。