冰雪地面为什么这么滑?

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该理论认为,当物体对冰面施加压力时,冰的融点会降低,接触面的冰融化成水层,起到润滑作用。当你开始滑动时,摩擦带来的额外热量会进一步促进接触面雪晶融化,产生更多水膜。核心防滑要点 “企鹅步”走起来

    审核专家:周洪直

    北京工业大学物理与光电工程学院高级实验师

    硕士生导师

    这场雪一下,您出门可得留神了!

    路上看着是白了,底下可能藏着一层冰,一不小心就得摔个结实的屁股墩儿。那么问题来了:

    雪后压实成冰的地面为什么这么滑?

    冰面滑溜的特性困扰了科学家许多年。关于这一现象,科学界主要存在三种解释,各有依据。

    最经典的是“压力融解说”。该理论认为,当物体对冰面施加压力时,冰的融点会降低,接触面的冰融化成水层,起到润滑作用。

  

    (AI生成)

    第二种是“摩擦融解说”。

     当你开始滑动时,摩擦带来的额外热量会进一步促进接触面雪晶融化,产生更多水膜。并且摩擦力的大小和接触面粗糙程度直接相关,干燥的冰晶接触面凹凸不平,摩擦力自然很大。

     也就是说,滑得越快、体重越重,摩擦产生的热量就越多。这些热量来不及散失,会局部加热冰雪表面,加速其融化,产生更多润滑水,从而形成一个“越滑越热,越热越滑”的正反馈循环。这完美解释了为什么在冰面上一旦开始滑动,就很难停下来。

     还有“表面融化说”。冰的表面存在一层薄薄的准液态层,即使在冰点以下也没有完全结成冰。温度越接近0°C,准液态层就越厚。

    当你踩上去时,压力会进一步压缩和扰乱这层水膜,使其润滑效果剧增,使其变得异常滑溜。

    总之,就是脚底与冰的接触面存在一层水膜,使得接触面变得非常“滑”。

    核心防滑要点:“企鹅步”走起来!

     别看企鹅在冰面上摇摇晃晃,其实人家是“雪地平衡高手”!“企鹅步”可以说是一套经过物理验证的生态防滑策略,核心就一句话:稳重心、轻抬脚、慢侧身、送小步、不后蹬、平放脚。这种左右摇摆,看似滑稽的企鹅步,其实会大大降低跌倒的概率。

  

    图片来源:AI生成

    具体可以这样操作:

    膝盖微弯,身体略前倾。像坐在隐形板凳上,降低重心。这样即便脚底打滑,身体也能更快调整,避免“仰马翻”。

     手臂保持一定的弯曲,自然张开,按照上面介绍的要领,学企鹅左右摇摆,同时降低重心。这是为了形成“人体平衡杆”,一旦脚下滑动,手臂能迅速摆动,帮你找回重心。若不小心滑倒,尽最大可能避免直接坐地或双臂直接支撑,尽量顺势滚倒,减少伤害。

     全脚掌着地,拒绝“高跟鞋式”踩点。切忌用脚尖或脚跟先着地!全脚掌平踩能最大化接触面积,把体重均匀分散,最大限度地避免滑动。

    除了学企鹅,你还能这样“主动防御”

    绕开易滑区

     斑马线、地铁口、停车场坡道,这些被踩实成冰的“高危区域”,能绕就绕。记住:雪天走路没有捷径,安全就是最近的路。俗话说:宁踩新雪,不走冰面。宁绕十步远,不走一步险。

  

    (AI生成)

    穿对鞋,底纹是关键

     软底粗纹路鞋底,或者雪地鞋是首选。鞋底花纹深、材质软(如橡胶)的鞋,能咬进雪层、排开液膜。判断标准很简单:拿指甲划一下鞋底,留痕明显的,通常防滑更好。

    善用“第三只脚”

     老年人或平衡力较弱的朋友,可以借助冰爪、防滑杖等工具。多一个支撑点,能大幅降低摔倒风险,尤其上下坡时效果显著。必要时可以配置冬季防滑带钉鞋套。

    祝各位这个冬天,都能成功从“滑倒学院”毕业,拿到一张属于自己的“企鹅步高级认证”~

    转自:数字北京科学中心

  来源:西城科普进行时

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