为什么冰刀能减少摩擦？
冰上运动离不开冰鞋，而冰鞋的关键在于那双锋利的冰刀！冰刀降低摩擦力的原理是什么？
【冰具有一种独特的物理性质：压力降低凝固点！】
放在冰上的铁丝能穿过冰块吗？时间再长也穿不过，可是当铁丝下面挂上重物后压在冰上，时间长些情况如何？
在冬天取一块厚些的冰，架空，用细铁丝绕过冰块下挂重物，过一段时间会看到细铁丝穿过冰块而不留下切口。这是因为，实验中冰与铁丝的接触面很小，加挂重物后可得到很大压强，接触处的冰因熔点降低而熔化。熔化的水跑到铁丝上面，因压强回复到1大气压，熔点升高到0℃，又结成冰。结冰放出的热量又供给铁丝继续熔化下面的冰。如此下去铁丝穿过冰块下落，而冰块依然完整。
自然界中冰河的形成也是这样。高山上积雪较厚，时间长了，随着积雪的增加，雪底部的压强增大，冰的熔点降低，因此底部的雪熔化。熔化成的水由积雪中的缝隙上升，升到压强稍小处，又冻结为冰。这样反复若干次形成庞大的冰块，冰块底部同样也是压强大熔点低，冰又熔化为水，使冰块沿山坡徐徐下滑，形成冰河。
【冰刀能够增加人对冰面的压强 加速冰融化】
为什么要穿冰鞋呢？冰鞋上的冰刀的刃口很窄，普通冰刀的刀刃只有2mm宽，花样冰刀的刀刃也不过4mm宽，刀的前面呈弯月形，中央凹进一些。因此，冰刀与冰面的接触面积非常小。
人对地面的压力是一定的，穿上冰鞋，冰面的受力面积减小了，它受到的压强会大大地增大，一个质量为50kg的人穿上冰鞋，他对冰面的压强高达十几个标准大气压。这有什么好处呢？冰的熔化有一个特点：当它受到的压强增大时，熔点将会降低，一般每增加一个标准大气压，冰的熔点大约降低0.0075℃。这样使零度以下的冰在冰刀的作用下熔化成水。
冰刀下面薄薄的一层水可以起到润滑作用，它减小了冰刀与冰面之间的摩擦，使人们能在冰面上飞跑，或者表演许多优美的运动。
【不同种类的冰上运动要使用与之匹配的冰刀】
滑冰运动分为花样滑冰，冰球和速度滑冰，因此根据不同的运动，冰鞋应该配备不同的冰刀。
1.花刀是花样滑冰的冰刀，刀前面是有突出的齿的，滑动的原理和走步一样。花样滑冰动作难度大，对稳定性要求较高，因此鞋腰硬而且高以保护踝关节刀，刃较宽中间有沟槽，刀体弧度比较大，以便于小半径转弯做旋转和步法等。在冰刀刃前端有刀齿，以便于起跳蹬冰和落下、旋转的制动。初学滑冰的人一般多选用花样滑冰鞋。
2.球刀打冰球用的冰刀，刀刃光滑。冰球项目对抗性很强，要求具备良好的保护措施，因此，冰球鞋的鞋头很硬，鞋腰较高，鞋帮很厚，冰球刀刀体很短，具有较大弧度以便于滑冰者在冰面上灵活地移动及改变滑行方向等。
3.速滑刀速度滑冰比赛中使用的冰刀，比一般的刀（球刀，花刀）长。速滑滑冰的主要特点是速度快，所以速滑冰刀刀体很长，刀刃窄且相对较平，蹬冰面积大而摩擦阻力小，鞋腰矮以便于降低身体重心，减少空气阻力。
现代速滑刀又分为短道速滑刀和大道速滑刀。短道速滑刀比大道速滑刀刀体稍短，弧度稍大，刀桩（刀体与冰鞋鞋底之间的刚性连接部分）高，以适应短跑道速滑的转弯半径小，弯道多的特点。
通过本文我们可以了解到，冰在受到压力的作用下可以融化，对接触面起润滑作用，从而能使运动员完成各种高难度的动作（这是对该问题的经典解释，最近又有人提出了其他角度的解释，感兴趣的网友可自行查之）。
- 发表于 2014-07-02 00:00
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