1: 2018/05/24(木) 01:54:37.24 ID:CAP_USER
氷上を滑り速さを競うスピードスケートなど、氷の上で行われるウインタースポーツは多いものです。
しかし、意外なことに「なぜ氷の上で滑るのか?」というメカニズム自体はこれまで解明されていませんでした。
ついに、マックスプランク・ポリマー研究所の研究者が古くからの謎を解明しています。

Molecular Insight into the Slipperiness of Ice - The Journal of Physical Chemistry Letters (ACS Publications)
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.8b01188

The slipperiness of ice explained -- ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180509121544.htm

「スケート靴のブレードが氷の上でなぜ滑るのか?」という疑問に対する古くからの通説的な見解は、
刃が氷を押し付けるときに高まる圧力によって氷が融けるからというもの。
「固体(氷)が液体(水)よりも密度が低い」という水の持つ珍しい特性から、氷に圧力が加わるとそれを逃がす方向で、密度の高い液体の水に変化するという熱力学的なメカニズムが働き、氷から変化してできた水によって滑るというわけです。
しかし、この考えではブレードではない靴底のような接地面積が広く比較的圧力が小さな状態でも滑ってしまうことを説明することができません。

「なぜ氷の上は滑るのか?」という疑問を解決する研究を行ったのは、マックスプランク・ポリマー研究所の永田勇樹博士らの研究チーム。
研究チームは、氷の表面上に薄くできる「層」の構造に注目し、氷が滑るときにこの層がどのように変化するかを調べました。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/05/23/slipperiness-of-ice/a01_m.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180523-slipperiness-of-ice/
ダウンロード (14)


引用元: 【物理学】「なぜ氷の上は滑るのか?」という問いに対する伝統的な通説が覆される[05/23]

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2: 2018/05/24(木) 01:57:22.01 ID:LfpM+2TN
知ってた。それが証拠に、雪の上で足が滑る時は靴の裏にびっしりと雪の層が出来てる。

3: 2018/05/24(木) 02:04:35.39 ID:XSl7vKV/
>>1
原文を読んだが日本語訳がおかしい。3つの水素結合で下の氷と結びついている水と
2つの水素結合で下の氷と結びついている水があるというお話だよ。

8: 2018/05/24(木) 02:14:52.57 ID:9iH+kvxC
>>3
水を指すのじゃなく、水分子だろ。
氷の表面は、水分子が四方向から水素結合されて

9: 2018/05/24(木) 02:18:29.60 ID:9iH+kvxC
>>8
途中送信された。
されてなくて、三方向や二方向からのみ
水素結合されていて
二方向だけだと、その水分子はぶらぶらしていて、上に乗ると滑るって訳か。

5: 2018/05/24(木) 02:12:22.62 ID:K5BzGhQM
>>1 滑って転ばないと話題にならないから

7: 2018/05/24(木) 02:14:43.80 ID:LyUeTT02
要は表面が溶けてなくても滑るってことね

10: 2018/05/24(木) 02:19:28.70 ID:foGI7h7g
「つるとかめがすーべった」
その「つる」は鳥のツルではなくて、つるっと滑ったという意味ではないのか。

63: 2018/05/24(木) 12:14:00.56 ID:uwO2F7NZ
>>10
気がついてしまったか…
亀ってのは地球を支える存在で、それがつるっと滑り反転してしまった様を歌ったんだよ

つまり地軸が反転する事を歌っている

11: 2018/05/24(木) 02:22:15.66 ID:bgolGj5J
熱振動によって小さな球のように氷の上を継続的に動き回る

14: 2018/05/24(木) 02:32:13.24 ID:T7hgttSE
バナナの方が滑る事を忘れるな

16: 2018/05/24(木) 02:49:40.74 ID:kvKs4o44
滑る理由を調べるのになんで球を転がすのだろうか

27: 2018/05/24(木) 05:50:45.88 ID:M2ECZdhD
>>16
滑らないから

18: 2018/05/24(木) 03:11:07.54 ID:fEsJkalg
実際には凍った歩道は寒い方が滑らないけどな
まぁ札幌なんで寒いと言っても-10℃ちょいだけどね

21: 2018/05/24(木) 04:15:03.97 ID:o8M02+ph
2月あたりに「ただ『圧力で溶けます』って学研の教材にあったような説明だけでは不十分だよ」って
スレが立ってたなあ

ドイツの研究所が解明したか

23: 2018/05/24(木) 05:04:05.79 ID:m7pP9+UE
摩擦の研究は複雑らしいね
現代科学でも解明は簡単じゃない

25: 2018/05/24(木) 05:29:32.98 ID:gC+ox51h
氷の表面に「可動性のある水分子」、つまり液体の層が常に存在するということだろうか
表面は固体と液体の間を揺れ動いていると高校の授業で習った記憶がある
感覚的には納得できるね

26: 2018/05/24(木) 05:33:00.53 ID:2YKUe1+t
つまり、原理としてはピラミッド建設の時の重い石の運び方と同じってことだろ?

45: 2018/05/24(木) 09:05:49.17 ID:8fgiopJa
>>26
その通り
地面に敷いてある小さい丸太の群がコロコロ転がって
重いモノを滑らしているのをイメージするとわかりやすい

28: 2018/05/24(木) 05:59:06.92 ID:h6lbdhdX
疑問が氷解したね。

29: 2018/05/24(木) 06:23:13.66 ID:NGTgUQSQ
つまり、かき氷がうまいのもこれですね

31: 2018/05/24(木) 06:44:19.32 ID:a8TCEpEc
手をつなぐ相手がいなくて氷の結晶に参加できない隅っこのボッチ水分子=おまいら がすべる原因

33: 2018/05/24(木) 06:58:29.53 ID:L8yH8H/0
カーリングでは
マイナス7度を目指せばいいのか

34: 2018/05/24(木) 07:06:50.10 ID:32D9FrJP
こういうのは、文字や言葉では伝わらんな。

今の時代、映像でないと・・・

実写が無理ならアニメでもいい。

35: 2018/05/24(木) 07:07:22.01 ID:kUI5caRo
今までのように、液体の層が発生して滑るのではなく、
乾いた氷の上でも、ベアリングのように振る舞う
水分子が存在するので滑るということ?

38: 2018/05/24(木) 07:55:55.66 ID:cEf/hc/z
で、これで凍結した道路の上でも滑られないタイヤができるの?

41: 2018/05/24(木) 08:12:22.55 ID:ZrOOd2dr


研究者はマイナス7度から0度の温度域では氷が柔らかくなり、
氷の上を滑る物体の表面の物質が深く氷に食い込んでしまうため、摩擦が高まり滑りにくくなってしまうと考えています。

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これ
先に書かなきゃダメだろ・・・・・・・・・・・・・・・・・駄文 必死で書きまくる、スレ。

普通に
溶けて 抵抗が下がるって解釈だろ。・・・・水分子の2量体3量体 VS 氷の抵抗の上昇 ってことだろ。

50: 2018/05/24(木) 09:27:08.81 ID:2xjh9b9I
>>41
通常の氷とは別の構造の氷なんだから溶けてるわけじゃないでしょ
湯気が液体なのと似たようなもの

43: 2018/05/24(木) 08:35:25.67 ID:sn6IaZG7
>温度をマイナス100度から0度まで変えた氷の上に鉄球を転がすことで、
>氷の温度が低くなるにつれて摩擦力が高まることを発見
俺の馬鹿な頭で考えると、単純にマイナス100度の氷だと水が直ぐ凍っちゃうから摩擦力が高まるんじゃないのか?

44: 2018/05/24(木) 08:45:36.51 ID:Vzy+2i5Q
-30℃とかになる地域ではもう全然スリップしないらしいけど
そのあたりの気温ではどうなんだろう

55: 2018/05/24(木) 10:01:20.83 ID:j+5qhK0m
ガラスが滑るのも同じ原理かい?
ゴムの滑り止めが効くのはなぜなんだい?