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冰刀与熔点

如图甲所示，冰刀是冰上运动的核心装备之一。同学们都知道，冰刀的刀刃是比较锋利的，甚至说是比较危险的。那么问题来了，既然危险，为什么要把冰刀做得这么锋利呢?

简单来说，冰刀设计得很薄，首先是为了蹬冰启动、加速时获得抓地力。毕竟刀刃是嵌入冰里的，蹬冰时可以提供一个垂直于冰刀的作用力。

除此之外，还有一个重要的原因是：增大对冰面的压强从而降低冰的熔点，使接触面的冰熔化成水膜从而减小摩擦。就像为了减小机械之间的摩擦，工业上通常会在机械组件间加润滑油。再比如，刚被湿拖把清扫过的地面非常滑，也是因为类似的原理。

冰的表面，比大多数的物体表面都要光滑，但是对于滑冰而言还不够，如果能在冰的表面洒一层水，其摩擦系数会进一步减小。但现在存在一个问题，如果真的在低温冰面上洒水，水也会很快凝固。那怎么办呢?这就要利用冰的熔点与压强的关系了，对于冰这种晶体来讲，熔化时体积是变小的，在压强比较大的时候，更倾向变为体积更小的液态，即其熔点会降低。这一点，可以从水的三相图中得到答案，如图乙所示。

所以冰刀之所以做得锋利，是为了增大其与冰面的压强，接触部分的冰熔点降低会迅速熔化，从而起到润滑作用。划过的冰面，因为冰刀对冰面压强的消失熔点回升，熔化后的水又迅速结冰了，这就是复冰现象。你想过没有，原本松软的雪，为什么捏一下就可以变成硬的雪球?是不是也是一样的道理呢。

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