Hallo Physiker !
Beim Schlittschuhlaufen ensteht ja eine unter den Kuven der Schlittschuheein „Flüssigkeitsfilm“ auf dem man dann „gleiten“ soll. Das dieser Flüssigkeitsfilm durch den Druck auf die Oberfläche entstehen soll ist mir geläufig. Aber irgendwo habe ich aufgegriffen, das es auch andere physikalische Erklärungen zur Entstehung dieses Flüssigkeitsfilm geben soll. Ist das richtig? Kann mir jemand solche
Theorien (bzw. Erklärungen) liefern ?
Noch eine schöne Adventswoche !
Gruß
Tom
Flüssigkeitsfilm?
Hi,
meine Exphysik-Vorlesungen sind wohl schon etliche Jahre her, aber ich glaube, dass das mit dem Flüssigkeitsfilm ein weit verbreiteter Irrtum ist.
Der Druck aufgrund der Gewichtskraft eines Menschen ist viel zu gering zur Verflüssigung des Eises.
Die ernüchternde Erklärung dieses Phänomens ist demnach lediglich der Gleitreibungseffekt.
Man sieht das ja auch daran, dass Autos genauso rutschen wie Schlittschuhe, und bei Autos ist der von den Reifen ausgeübte Druck auf das Eis offensichtlich sehr gering (etwa Reifenluftdruck).
Ich bin gespannt, ob es jemand genauer weiss.
Gruss,
Ein Flüssigkeitsfilm ist es sicher nicht 
Im Prinzip ist es einfach ein elektromagnetischer Effekt, dass die Reibung auf Eis so gering ist, zurückzuführen auf die Anordnung der Wasseratome im Eis und deren Bipolarität.
mfg
deconstruct
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Hallo Thomas: Der Flüssigkeitsfilm der zwischen den Schlittschuhen und
der Eis-Oberfläche entsteht ist auf die Wasser-Anomalie Wasserstoff-
Brückenbindungen zurückzuführen. Das Phasendiagramm (Zustandsdiagramm)
von Wasser zeigt, dass der Schmelzpunkt mit zunehmendem Druck zunehmend
stärker unter 0°C absinkt. Das Experiment mit dem Eisblock durch den eine mit Gewichten versehene Drahtschlinge wandert illustriert das.
Siehe: http://ttk-net.ciw.uni-karlsruhe.de/scripten/thermo/… oder http://www.chemie.ct-webspace.de/anorganische_chemie…
Allerdings finden sich hier keine genauen Daten zur Abhängigkeit des Schmelzpunktes von Eis vom Druck. Vielleicht findest Du das?
Gruss
Druck
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Hi,
in der "Zeit war vor kurzem ein ganz interessanter Artikel zu diesem Thema:
http://www.zeit.de/2003/49/N-Wasser_Wissenschaft
Beste Grüße
dirk
Hallo,
da hab’ ich anderes gehört. Wenn es wirklich nur Gleit- statt Haftreibung wäre oder ein ‚elektromagnetischer Effekt‘, wie kommt es denn dann, daß man auf Schlittschuhen nicht seitlich wegrutscht? Natürlich würde die Gewichtskraft des Menschen bei ‚Plattfüßen‘ nicht zum Schmelzen ausreichen, aber die Schlittschuhe haben ja auch scharf geschliffene Kufen mit wesentlich geringerer Oberfläche und entsprechend höherem Druck. Ob dann der Wasserfilm zur Reibungsverminderung führt, weiß ich nicht, aber mit Sicherheit entsteht ein Wassserfilm.
Gruß
Axel
Hi,
für einen Wasserfilm ist meiner Meinung nach der Druck zu gering.
Schätzdaten: 100 kg Gewicht auf einer Kufe von 10 cm2 ergibt 10 Bar.
Dass man nicht seitlich wegrutscht liegt an der konkaven Formgebung der Kufe.
Gruss,
Hallo,
für einen Wasserfilm ist meiner Meinung nach der Druck zu
gering.
Schätzdaten: 100 kg Gewicht auf einer Kufe von 10 cm2 ergibt
10 Bar.
Die scharf geschliffene Kufe hat auf glatter Eisfläche keine Fläche von 10cm2. Deshalb ist der Druck entsprechend höher anzusetzen. Wenn man die Eisfläche betrachtet, nachdem der Läufer drübergefahren ist, stellt man die Spuren fest. Wie sollten die ohne Schmelzen des Eises entstehen?
Dass man nicht seitlich wegrutscht liegt an der konkaven
Formgebung der Kufe.
Grade beim Kurvenlaufen werden die größten seitlichen Kräfte benötigt. Dort liegt aber durch Schrägstellung überhaupt nur eine Kante des Konkavschliffs auf (wenn das Eis unter der Kufe noch glatt wäre).
Erst, wenn sich die Kufe eine Rinne ‚erschmolzen‘ hat, kommt der Konkavschliff zum tragen: er hält das Wasser unter der Kufe fest (natürlich auch beim gradeauslaufen).
Gruß
Axel
Ein Flüssigkeitsfilm ist es sicher nicht
einfach ein elektromagnetischer Effekt, dass die Reibung auf
Eis so gering ist, zurückzuführen auf die Anordnung der
Wasseratome im Eis und deren Bipolarität.
Wenn die Bipolarität der WasserMOLEKÜLE eine Rolle spielt, wären das eigentlich nur die freien Bindungsarme des Sauerstoffatoms. Diese verbinden sich besonders gut zum Beispiel mit Eisen. Pseudo-theoretiscehr Effekt: Es müssten sich demnach die Wasser(Eis)moleküle unmittelbar mit einer aufliegenden Schlittschuhkufe unverrückbar verbinden.
Das mit dem Elektromagnetismus kann wohl nur (wie die Relativitätstheorie) unter Extrembedingungen eine spürbare Wirkung haben - oder?
hab mich nochmal schlau gemacht und es ist KEIN Schmelzen des Eises
aufgrund des Gewichts des Schlittschuhfahrers. Der Schmelzpunkt des
Eises sinkt zwar, wenn man Druck auf das Eis ausübt,
allerdings ist dieser Effekt viel zu gering, als dass das Eis unter
den Kufen schmelzen würde. Allein um eine Senkung des Schmelzpunktes
von 0°C auf -1°C zu bewirken, ist ein Druck von rund 121 bar
notwendig. Wenn du nun davon ausgehst, dass der Schlittschuhläufer
1000 Newton Gewichtskraft hat und die Auflagefläche der Kufen 10 cm²
kommst du also lediglich auf einen Druck von 10 bar.
Das kanns also nicht sein. Weshalb das Eis so glatt ist, ist wirklich
ein Phaenomen, dass auf atomarer Ebene sich abspielt. Und zwar
befindet sich auf dem Eis eine kleine Schicht von Molekülen (ca. 1 -
100 Moleküle dick), die sehr beweglich sind und nur ganz locker mit
dem Eis-Kristall verbunden sind. Dieses Phänomen wurde als erstes von
Faraday entdeckt, und es hat elektromagnetische Ursachen.
Die Mär von dem schmelzenden Eis aufgrund des Gewichts des
Schlittschuhläufers ist somit nicht richtig.
Ich hab zwar nicht allzuviel gefunden, hab aber auch nur kurz dazu
gegoogled, aber zumindest diese Seiten behandeln das Theman (wenn
auch oberflächlich)
http://www.eskimo.com/~billb/miscon/ice.txt
http://www.princeton.edu/~lehmann/BadChemistry.html#…
mfg
deconstruct
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http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/www/service.fpl?
op=forum&ArtikelID=1900465&ThemenID=50
Hallo,
für einen Wasserfilm ist meiner Meinung nach der Druck zu
gering.
Schätzdaten: 100 kg Gewicht auf einer Kufe von 10 cm2 ergibt
10 Bar.Die scharf geschliffene Kufe hat auf glatter Eisfläche keine
Fläche von 10cm2. Deshalb ist der Druck entsprechend höher
anzusetzen.
Gut, dann nehmen wir 1 quadrat-cm, dann ist der druck 100 bar. Das
reicht auch nicht aus. und weniger als ein Quadrat-Centimeter ist es
sicherlich nicht.
Wenn man die Eisfläche betrachtet, nachdem der
Läufer drübergefahren ist, stellt man die Spuren fest. Wie
sollten die ohne Schmelzen des Eises entstehen?
Weil die Kufe ins Eis hineingedrückt wird? Wenn ich mit einem
Schlüssel den Lack deines Autos verkratze, dann ist der Lack auch
nicht geschmolzen…
Dass man nicht seitlich wegrutscht liegt an der konkaven
Formgebung der Kufe.Grade beim Kurvenlaufen werden die größten seitlichen Kräfte
benötigt. Dort liegt aber durch Schrägstellung überhaupt nur
eine Kante des Konkavschliffs auf (wenn das Eis unter der Kufe
noch glatt wäre).
Die Kurve kannst du fahren, weil sich der Schlittschuh ins Eis
hineinpresst. Und dadurch hast du den Seitenhalt. Auch ein flacher
Schlittschuh gleitet, aber er hat eben keinen Seitenhalt. Deshalb die
schmalen Kufen.
Erst, wenn sich die Kufe eine Rinne ‚erschmolzen‘ hat, kommt
der Konkavschliff zum tragen: er hält das Wasser unter der
Kufe fest (natürlich auch beim gradeauslaufen).
Also wenn du glaubst, dass sich der schlittschuh ins Eis auch noch
„hineinschmilzt“, dann wirds langsam unrealistisch. Dann müsstest du
ja immer weiter und weiter ins Eis sinken, wenn du stehen bleibst.
Schließlich ist der Druck auch vorhanden, wenn du dich nicht bewegst.
Und wieso sollte der Schmelzvorgang aufhören, sobald eine kleine
Wasserschicht vorhanden ist?
Wie gesagt:
http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/www/service.fpl?
op=forum&ArtikelID=1900465&ThemenID=50
mfg
deconstruct