Физики установили, что на скользкость льда влияет не только тонкий слой жидкости, возникающий на поверхности, но и ряд других факторов: твердость льда, форма скользящего предмета и сила, с которой он давит на поверхность. Им удалось объяснить, почему при температурах, близких к температуре плавления, лед резко становится значительно менее скользким. Статья опубликована в журнале Physical Review X.

При отрицательных температурах вода замерзает и превращается в лед, по которому можно скользить. Это физическое явление кажется очень простым, но на самом деле физики еще с середины 19 века пытаются описать все факторы, влияющие на скользкость льда.

Скольжение предметов по льду объясняют появлением тонкого слоя воды под ними. Долгое время считалось, что давление на лед приводит к понижению его температуры плавления, и он начинает таять даже при отрицательных температурах. Но чтобы заставить лед таять хотя бы при минус пяти градусах, нужно приложить давление в 610 атмосфер. Это примерно эквивалентно тысяче слонов, поместившихся на катке площадью один квадратный метр. Поэтому позже физики стали связывать появление слоя воды не с давлением, а с нагреванием из-за трения предметов о лед.

КАК ДОБЫТЬ ЛЕД В МАЙНКРАФТЕ 🥶? НИКТО НЕ ЗНАЕТ 🤔 НО Я ВАМ РАССКАЖУ 🤗 minecraft выживание

Это объяснение подтвердили в 2019 году французские ученые. Они выяснили, что слой жидкости на льду действительно присутствует, его толщина составляет всего несколько сотен нанометров, и это не просто вода, а вязкая смесь воды с дробленым льдом.

Есть две температурных области, в которых лед ведет себя необычно и резко становится намного менее скользким: при охлаждении до −80 градусов Цельсия и при нагревании до температуры, близкой к температуре плавления. При этом при температуре от −10 до −5 градусов Цельсия он наоборот становится очень скользким. Ранее немецкие и голландские физики объяснили уменьшение скользкости льда тем, что при охлаждении снижается подвижность молекул воды в поверхностном слое. Это и приводит к возрастанию коэффициента трения.

Физики из Амстердамского университета под руководством Ринса Лиферинка (Rinse Liefferink) продолжили исследование своих коллег и изучили резкое уменьшение скользкости льда около нуля градусов. Это явление уже нельзя объяснить возникновением слоя жидкости: ученые пытались связать возрастание коэффициента трения с увеличением толщины этого слоя, но их теория не подтвердилась экспериментально.

Ученые провели серию экспериментов по скольжению с предметами разной формы: большими и маленькими сферами, лезвием, напоминающим лезвие конька. Температуру льда меняли в диапазоне от −120 до −1,5 градусов Цельсия. Чтобы сохранить лед гладким, ученые добавляли на него новый слой воды после каждого эксперимента.

Помимо коэффициента трения, физики измерили твердость льда. При приближении к температуре плавления твердость резко снизилась.

По более мягкому льду предметы уже не просто скользили, а «врезались» в него, как плуг в пашню. Для сфер этот эффект проявился при −20 градусах, а для конька — при −8. Это показало, что на скользкость льда при высоких температурах влияет уже не поведение молекул жидкости в поверхностном слое, а целый ряд других факторов: твердость льда, форма скользящего предмета и сила, с которой он давит на поверхность.

В процессе «вспахивания» образуются мелкие осколки льда, которые тоже влияют на движение предмета. Особенно это заметно при движении туда-обратно на небольшом участке: для металлической сферы, которую катали по одной и той же площадке льда, коэффициент трения так и не стал постоянным со временем.

Другой интересный результат новых наблюдений — лед оставался скользким даже при скорости предмета один микрометр в секунду, хотя нагрев от трения при таком медленном движении становится почти незаметным. Кроме того, скорость не менялась при использовании материалов с разной теплопроводностью. Это демонстрирует, что коэффициент трения определяется не столько количеством теплоты и, соответственно, плавлением льда, сколько формой предмета и другими условиями.

Даже такой простой физический объект, как лед, может удивлять. Убедиться в этом можно, прочитав наш материал «Карусель для уток» о блинчатых льдинах или новость о ледяных вулканах на озере Мичиган.

Источник: nplus1.ru

Фотосъемка напитка. Как сделать искусственный лед для фотосъемки

Искусственный лёд — это полимерный материал со скользкой поверхностью. Ввиду малого веса, он быстро кладётся и может переноситься с одного катка на другой. Однако, монтировать его следует только на твёрдую поверхность. В качестве основы можно, к примеру, выбрать:

  • фанеру;
  • линолеум или плитку;
  • щебень или грунт;
  • деревянные доски;
  • металл;
  • асфальт или бетон.
Читайте также:  Что такое сфера в Майнкрафте

Какой бы пол вы не положили, его важно тщательно выровнять. От степени гладкости основания будет зависеть прочность и долговечность катка. А также то, насколько удобно на нём будет двигаться с шайбой.

Лёд из пластика, кстати, иногда путают с искусственным льдом. Хотя ко второму относят не только скользкие плиты из полимеров, но и катки, реализуемые холодильными машинами. В то же время представленный лёд отличается и от айс-матов — изделий с охлаждающими трубками.

Вида пластика для игры в хоккей

Видов и марок у льда из пластика много. Но для его производства, как правило, берут 2 материала. Во-первых, скользкий, но дорогой высокомолекулярный полиэтилен. Во-вторых, дешёвый ПНД (полиэтилен низкого давления). Из него получают низкокачественный лёд, который ещё и требует нанесения смазок.

Итак, посмотрим, какие есть вариации синтетического льда из добротного полиэтилена:

  • ПЕ500 — ледовые пластины для хоккея из категории «эконом». Хотя, они идеальны для тренировочных катков и могут применяться даже без смазок;
  • ПЕ1000 — качественный пластик с оптимальным уровнем скольжения. Правда, лёд из него всё равно нуждается в эмульсиях для повышения коэффициента трения;
  • ПЕ5000 и ПЕ7000 — брендированные плиты, по скользящим свойствам схожие с натуральным льдом. Цены на данные покрытия, само собой, высокие;
  • СВМПЭ — сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Дорогой, однако самый плотный, износостойкий и долговечный ледовый настил. Скользит он так же хорошо, как и природный лёд. Плюс ко всему, этот пластик выдерживает любые минусовые температуры и используется без смазок.

У льда из ПНД хоть и копеечная цена, но он катастрофически неудобен в катании:

  • коньки на нём скользят в 3,5 раза хуже, чем на ВМПЭ, а лезвия пластик затупляет уже через 20-30 минут;
  • в хоккей на таком настиле можно играть разве что на роликах;
  • а если учесть, что ПНД-плиты гнутся и покрываются щелями, материал, кроме всего прочего, не исключает травм во время игры.

Таблица основных характеристик высокомолекулярного листового полиэтилена

Наименование Максимальная температура Минимальная температура Твердость по шору «D» Ударная вязкость кДж/м2
ПЕ500 (высокомолекулярный листовой полиэтилен) до 100 °C -100 °C 66 18
ПЕ1000 (высокомолекулярный листовой полиэтилен) до 80 °C -120 °C 60 180
ПЕ5000 и ПЕ7000 (сверхвысокомолекулярный листовой полиэтилен) до 130 °C -120 °C 67 120
СВМПЭ (ультравысокомолекулярный листовой полиэтилен) до 120 °C -269 °C более 95 Более 180

Заметим, что пластик при изготовлении синтетического льда впервые начали применять в 60-е годы. Но современные модели этого льда по коэффициенту трения далеко ушли вперёд.

Стоит ли использовать смазку?

Выгодно ли использовать эмульсии для скольжения? Или лучше обойтись без них? В числе их явных минусов — то, что они могут оставлять следы на одежде. Вот почему перед покупкой смазки важно почитать о ней на упаковке. Некоторые пачкают хоккейную форму так, что её не отстираешь даже пятновыводителями. Однако… смазки на базе силикона и этиленгликоля сейчас уже менее популярны.

В магазинах появляются средства, не загрязняющие плиты и не приводящие их в липкое состояние. В общем, они либо высыхают, либо впитываются в лёд. Да и смываются обычной водой.

И ещё, кстати, следует принять в расчёт высокую стоимость смазок. Цены на них начинаются от 1500 руб. за 1 литр. А расходуются они, как правило, быстро. Лучше уж, пожалуй, сразу купить покрытие с высоким уровнем трения. Если, конечно, каток вам нужен не на одну игру.

На российском рынке, к слову сказать, встречается и самосмазывающийся лёд. Среди примеров таких покрытий — Quick-Connect.

Меры безопасности

Сухой лед не терпит небрежного обращения.

  1. Прежде всего, необходимо обезопасить глаза и руки: безобидное с виду вещество способно оставлять термические ожоги на коже и поражать чувствительные слизистые оболочки, так что без защитных очков и перчаток (на худой конец, полотенца) к нему подходить не стоит.
  2. В большом количестве при нахождении в закрытом пространстве лед становится особенно опасным — вдыхание грозит отравлением двуокисью углерода.
  3. Его нельзя укладывать в переносной холодильник, морозилку или другую тесную емкость (при испарении происходит расширение, что приводит к разрушительным последствиям), перевозить в машине с закрытыми окнами, выбрасывать в мусорное ведро или канализацию.
  4. Пищевое использование, как вы понимаете, категорически запрещено. При интоксикации (типичные симптомы — головная боль, тошнота, рвотные позывы и затруднение дыхания), необходимо срочно обратиться за врачебной помощью.

Внимание! Для утилизации лед переводят в газообразное состояние, оставляя в комнатных условиях или заливая теплой водой; правильная транспортировка — в специальном контейнере или ведре с доступом воздуха.

Читайте также:  Название структур в Майнкрафт на английском

Технологии производства льда из полимеров

Экструдированный лёд

Ледовые плиты, образованные путём экструзии — не самые эффективные. Они могут отличаться размером и толщиной, а при укладке образовывать стыки. Как следствие, при игре за них можно зацепиться коньком. Да и шайбы из-за щелей на таких настилах подскакивают. Иными словами, это лёд для тренировок и только для бросковых зон.

Лёд, полученный на пресс-матах

Прессованный пластик, напротив, весьма надёжен. Плиты из него идеально стыкуются. Вот почему их разрешается использовать на всей площади хоккейного поля — и в зонах бросков, и на участках для катания. Впрочем, имейте ввиду, что любой искусственный лёд скорее подходит для любительского катания. На профессиональных аренах он обычно не применяется.

Подбираем толщину покрытия

Лёд из пластика используют на аренах, в ТЦ, дома и на улице. Возможно, вас это удивит, но тренажёры для игры в хоккей устраивают даже в квартирах. Для этого предназначен материал толщиной до 3 мм. Домашние занятия могут быть полезны для тренировки рук. Они помогают улучшить координацию и скорость движений.

В спортивные залы следует закупать лёд от 5 мм. Но лучше — 8-10 мм. На улице тоже понадобится утолщённый пластик — от 3 до 10 мм. При этом землю под ним нужно будет обязательно вскопать и утрамбовать.

Для крупных катков покупайте искусственный лёд от 12 мм до 18 мм. Чем толще вы приобретёте покрытие, тем медленнее оно будет изнашиваться.

Моментальный рецепт

  • Берётся небольшая кастрюля, ставится на газовую плиту.
  • На дно наливается уксус, на дно насыпается NaHCO3, получившаяся смесь помешивается.
  • После достижения однородности заливается в стакан, помещается в холодильник для дальнейшего остывания.

Полученная жидкость именуется ацетатом натрия. Пропорции соды, уксуса подбираются одинаковые для удачного рецепта.

  1. Из холодильника достаётся замороженная смесь из NaHCO3, кислоты. При этом жидкость должна полностью заледенеть, иначе лёд сделать не удастся.
  2. Достав из холодильника ацетат натрия сразу начинается эксперимент.
  3. Смесь помещается на огонь, начинает плавиться.

Рекомендовано для Вас:Как почистить серебро содой в домашних условиях

Жидкость требуется сливать в иную посуду, ёмкость накрывается салфеткой для предотвращения преждевременного затвердения.

Оставшийся ацетат натрия берётся в руку, чтобы перейти к следующему этапу эксперимента.

  1. С посудины убирается салфетка, затем человек рукой дотрагивается до поверхности жидкости.
  2. После контакта с ацетатом натрия начнётся удивительное превращение в лёд.

Плитка или рулонный каток?

Наряду с плиткой из пластика существуют и ледовые синтетические покрытия в рулонном виде. Посмотрим, чем хорош тот и другой вариант, и где их применяют.

Ледовую плитку-пазл задействуют и на постоянной, и на временной основе. Разбирать и собирать катки из неё можно сколько угодно раз. 100 м² такого ледового настила 2 человека способны уложить за 2 часа. Правда, перед монтажом важно запастись деревянной киянкой (молотком для стыковки плит). Лёд пазлового типа, в свою очередь, бывает с разными замочками:

  • покрытия с фиксацией «ласточкин хвост», как правило, используют в помещениях;
  • а вот модели с креплениями «шип-паз-штифт» кладут в том числе и на улице.

Рулонный каток — это компактный лёд для хоккейных тренажёров. На нём нельзя полноценно кататься и вести шайбу. Но вот для отработки бросков (искусства дриблинга) он идеально подходит.

Выбор места

Вначале надо понять, что получится, когда строительство будет завершено? Будет участок, собранный из блоков синтетического льда. В принципе, он может находиться где угодно: дома, на улице, в любом помещении или подвале. На него не особо влияют солнце или влажность, или мороз.

Таким образом, искусственный лед совершенно универсален для погодных условий, но кроме того, еще и можно пере разбирать и перемещать из крытой площадки (зимой) на открытую (летом), например. Все это возможно благодаря тому, что весь процесс занимает совсем немного времени. Но начнем по порядку. Для того чтобы построить площадку, вначале определяем место, например, это сад загородного дома.

Первым делом надо будет выронить поверхность. Для этого можно установить любой простой настил из досок или фанеры, или даже залить бетоном, главное, чтобы была ровная, жесткая и не деформируемая поверхность.

Долго ли служат настилы из пластика?

Работоспособность льда из пластика, как мы уже сказали, зависит от качества основания под ним. Ледовая плитка на мягкой или неровной основе:

  • во-первых, покрывается вмятинами и дырами, создавая неудобство для игроков;
  • во-вторых, из-за образующихся швов может к тому же крошиться.
Читайте также:  Подводный замок в Майнкрафт как найти

Так что не экономьте на укладке основания. Это главный фактор, влияющий на долговечность и безопасность катка.

Но что если сделать всё правильно? Установить ровную твёрдую подложку и грамотно выложить на ней лёд? Тогда настил прослужит около 7-10 лет.

Установка бортиков

После того как установлены все листы синтетического льда будет сформирована площадка. В принципе, уже на этом можно остановиться, если предполагается частное использование и никого не напрягает отсутствие бортов. Но если создается некое подобие настоящей ледовой площадки, или дети, например, будут активно играть в хоккей, то нужно будет сделать бортики.

Бортики создаются из другого материала, чаще всего обычного ПНД или стеклопластиков (в зависимости от необходимости выдерживания сверхвысоких нагрузок, профессионального уровня или нет). Основная проблема в том, что все листы создаются для хоккейных коробок и ледовых площадок стандартных размеров, что может не подходить лично вам. В таком случае, закругленные листы придется заказывать где-то отдельно, либо изготавливать площадку исключительно прямоугольной формы.

Листы должны быть надежно закреплены в нескольких местах по всей длине листа, а также фиксированы специальными стойками за ними. Словом, чем больше площадка будет напоминать хоккейную, тем больше будет дополнительной работы. Возможно, для установки продвинутых бортов потребуются руки и инструменты специалистов.

Товары по теме

  • Выбрать … Просмотр

Источник: masterskaya-dmitrova.ru

Четыре способа сделать прозрачный лед дома

Казалось бы, нет ничего проще, чем приготовить лед дома. Но это не совсем так, ведь при заморозке у нас обычно получаются мутные кубики с пузырьками воздуха внутри. А в кафе и барах нам подают напитки с кристально чистым и прозрачным льдом. Дело в том, что процесс замерзания льда проходит постепенно от стенок формы к ее середине, выталкивая туда же воздух, который содержится в воде, и после замерзания мы получаем мутный оттенок льда (так выглядит замерзший воздух).

В чем же секрет получения такого льда и можно ли приготовить его в домашних условиях?

Ответ, однозначно, положительный. И сейчас мы откроем четыре секрета получения идеальных кубиков льда дома.

Способ первый: кипятим и замораживаем

Чтобы избавиться от лишнего воздуха в воде, просто прокипятите воду, предварительно пропустив ее через фильтр. Во время кипения вода избавляется от воздуха. После того как вы прокипятили воду, дайте ей остыть и повторите процедуру еще раз.

Когда вода остынет второй раз, ее можно наливать в форму. Через сутки в вашем распоряжении будет прекрасный прозрачный лед.

Способ второй: формы в форме

Хороший вариант для получения прозрачного льда – использование большого пластикового контейнера и водопроводная вода, пропущенная через фильтр.

В этот контейнер следует поместить формы с водой для кубиков льда, предварительно заполнив его водой на уровень, равный уровню воды в маленьких формочках. Таким образом лед будет появляться сверху вниз.

Такой контейнер помещаем в морозильную камеру и устанавливаем температуру не выше -8 градусов.

Через сутки останется достать формочки и сбить с них излишки льда, в которых останется лишний воздух. В результате мы получим прозрачный лед без особых усилий.

Способ третий: медленно, но верно

Медленная заморозка – один из действенных способов получения прозрачных кубиков льда дома. Для этого температура в морозильной камере должна быть не ниже -1 градуса.

Воду предварительно следует профильтровать, а затем залить в формочки. Желательно обернуть их пищевой пленкой. Затем поместить формы на верхнюю полку морозильной камеры и оставить на 24 часа.

Прозрачный лед в результате вам обеспечен.

Способ четвертый: соль – лучший помощник

Для получения прозрачного льда вам следует предварительно подготовить соляной раствор (воду с солью, которая не будет замерзать при температуре -2 градуса). В емкость с таким раствором (максимально остуженным в морозилке) следует положить формочку с водой для льда.

Через 24 часа вы получите прекрасный прозрачный лед.

Конечно, наилучший способ получения качественного льда – использование ледогенератора, однако эти агрегаты не из дешевых и не каждый человек захочет иметь дома такую конструкцию.

Ксения Горбатая

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Aenean euismod bibendum laoreet. Proin gravida dolor sit amet lacus accumsan et viverra justo commodo. Proin sodales pulvinar tempor. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus.

Nam fermentum, nulla luctus pharetra vulputate, felis tellus mollis orci, sed rhoncus sapien nunc eget.

Источник: ligabar.ru