6.16　為什么冰是滑的？

　　在擦得光光的地板上，要比在普通地板上容易滑倒。這樣看來，冰上也應該一樣了，就是光滑的冰應該比凹凸不平的冰更滑了。

　　但是，假如你曾經在凹凸不平的冰面上拖過滿載重物的小雪橇，你就會相信，雪橇在這種冰面上行進，竟要比在平滑的冰面上省力得多。這就是說，不平的冰面竟比平滑的冰面更滑！解釋是，冰的滑性主要并不因為它平滑，而是由于完全另外的一個原因，就是當壓強增加的時候，冰的熔點要減低。

　　讓我們分析一下，當我們溜冰或者乘雪橇滑行的時候，究竟發生一些什么事情。當我們穿了溜冰鞋站在冰上的時候，用鞋底下裝著的冰刀的刃口接觸著冰面，我們的身體是只支持在很小很小的面積上，——一共只有幾平方毫米的面積上。你的全部體重就壓在這樣大小的面積上。假如你想起第二章里所談的關于壓強的問題，你就可以明白，溜冰的人對于冰面所加的壓強是極大的。在極大壓強的作用下，冰在比較低的溫度也能夠熔化；比方說，現在冰的溫度是攝氏零下5度，而冰刀的壓力把冰刀下面的冰的熔點減低的還不止5度，那么這部分的冰就要熔化了①。那時候就怎么樣了呢？那時候在冰刀的刃口和冰面之間產生了一薄層的水，——于是，溜冰的人可以自由滑溜了。等他的腳滑到了另外一個地方，發生的情形也是一樣。總之，溜冰的人所到的地方，在他的冰刀下面的冰都變成了一薄層水。在現有各種物體當中，還只有冰具有這種性質，因此一位物理學家把冰稱做“自然界唯一滑的物體”。其他物體只是平滑，卻不滑溜。

　　現在我們可以談到本節的題目上來了：光滑的還是凹凸不平的更滑。我們已經知道，冰面給同一個重物壓著，受壓面積越小，壓強就越大。那么，一個溜冰的人站在平滑的冰面上，對支點所加的壓強大呢，還是站在凹凸不平的冰面上所加的壓強大？當然在凹凸不平的情形壓強大：因為在不平的冰面上，他只支持在冰面的幾個凸起點上。而冰面的壓強越大，冰的熔化也越快，因此，這冰也就顯得更滑了（這個解釋只對于刀刃比較闊的冰刀是適用的，對于刀刃鋒利的冰刀，因為它會切割到冰的凸起部分里去，上面所說是不適用的——在這個情形，運動的能量要消耗到切割凸起部分上面去）。

　　日常生活里有許多別的現象，也可以用冰在大壓強下面熔點減低的道理來解釋。兩塊冰迭起來用力擠壓，就會凍結成一塊，正可以用這個道理來說明。孩子們在捏雪球的時候，無意識地正是利用了這個特性，雪片在受到壓力的時候，減低了它的熔點，因此有一部分熔化了，手一放開就又凍結起來。我們在滾雪球的時候，也是在運用冰的這個特性：滾在雪上的雪球因為它本身的重量使它下面的雪暫時的熔化，接著又凍結起來，粘上了更多的雪。現在你當然也會明白為什么在極冷的日子，雪只能夠給捏成松松的雪團，而雪球也不容易滾大。人行道上的雪，經過走路的人踐踏以后，也因為這個緣故，會逐漸凝成堅實的冰，雪片凍成了一整層的冰塊。

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