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想要在冰面上优雅的滑冰，需要了解哪些科学道理？
相信很多人都有过滑冰的经历，在冰面上滑动时，会感觉自己身轻如燕，只需要花费小小的力气就可以滑行很长一段距离，并且通过稍微调整自己的身体，就能够完成各种动作：倒滑、旋转等等。那么你在滑冰的时候是否想过脚下的冰为什么这么滑？我们又是如何在冰上完成各种动作呢？接下来我们就来了解一下滑冰中的科学原理。
为什么冰这么滑？
冰为什么这么滑这个问题其实困扰了人类几百年，至今人们还在对这个问题进行不断的研究，最早对这个问题的解释是压力导致冰发生相变，从而形成一层水膜，产生润滑作用。
压力溶解说
水在自然状态下一般会存在三种状态，固态（也称为固相）、液态（液相）和气态（气相），每一种存在的状态都会对应一定范围的温度和压强，温度和压强是影响水的存在状态的关键因素。例如，在正常的大气压强下，水在0℃以下为固态，0℃~100℃为液态，而在100℃以上会变为气态。这个变化相信很多人都知道，因为温度会改变物质的状态。
但很多人可能并不知道压强同样也会影响物质的状态，毕竟我们是生活在一个恒压的环境中。不过我举一个生活中的例子你可能会反应过来。例如当我们用高压锅加热水，水的沸点会升高：同样105℃的水，在正常的环境中早已成为了气态，但在高压锅的高压强中，可能还是液态。所以温度和压强两个条件都分别会影响物质的状态，每一个确定的温度的和压强都会对应一个确定的的物质状态，如果我们将温度和压强分别列出两个坐标，坐标上每个点都将对应一个确定的物质状态，于是可以得到一个物质状态与各种条件的关系图，我们把这个图称为相图。下面这个就是水的相图，通过相图我们就可以知道水在每一个温度或压强对应的状态，同时我们还可以知道在某个压强下水的熔点和沸点分别是多少。
之所以要从水的相图讲起，正是因为人们猜测在我们滑冰时，滑冰鞋下的冰刀会给冰一个很大的压强，这个压强会导致水的融点下降，从而导致冰刀下的水液化，形成一层水膜，这层水膜相当于一层润滑剂，大大的减少了冰与表面接触物的摩擦力。
但这个推测结合相图并经过仔细计算是站不住脚的，经过计算，即使是要使冰的熔点下降1℃，就需要施加相当于130倍的大气压，况且溜冰场的温度一般都保持在-7℃左右，想让水瞬间液化，冰刀给予的压强远远不够，因此，这种解释在理论上并不能站住脚。
冰为什么这么滑的最新科学解释
有科学家对这个问题继续作了一个深入的研究，他们利用一个类似于音叉的装置，下面放置一颗微小的玻璃珠，利用音叉的振动带动玻璃珠运动，从而测量出玻璃珠与冰面之间的摩擦力、玻璃珠与冰面之间水膜的性质，这个精度可以达到纳米级。
实验检测装置
冰面上的水膜
经过这个研究，科学家发现这层水膜并不单纯的是一层水分子，而可能是介于固态与液态之间的一种状态，具有粘性又有弹性，同时也猜测冰面中的水分子能够与液体中的水分子相互转换，在互相转换的过程中形成一个类似于滚轮的效果，从而能够让冰面上的物质非常轻松的滑动起来。这层水膜的状态与温度有关系，在一定范围的温度下会自然存在。
上面这个科学研究已经进一步完美的解释了我们在冰面上滑动时为什么受到的阻力这么小，这种现象的产生为我们能够“滑冰”提供了前提条件。通过上面的介绍，我们知道了冰为什么这么滑，那么接下来如何优雅的在冰面上玩出各种花哨的动作呢？
如何利用物理规律优雅的滑冰滑冰中的摩擦力与阻力
在滑冰前进的时候，我们会发现滑冰运动员并不是用脚向后蹬，而是双脚成八字形向两边滑动，从而实现加速，那么为什么要这样滑动，而不是像我们在地面上走路一样用脚向后蹬呢？之所以要这么做才能加速，这是因为摩擦力的影响。
滑冰鞋下的冰刀是一条很窄刀刃，刀刃压在冰面上时，会导致冰面发生形变，从而形成一条与刀刃相吻合的凹线，这个时候，滑冰鞋在左右两边的滑动将会受到两边冰的限制，从而只能在前后两端滑动，利用这个原理，当我们在前进的时候，就可以利用这个冰刀两侧的阻力来推动我们前进。两只脚不断调整角度，利用侧面的阻力就可以为我们的滑动不断提供动力。
利用冰刀侧面的阻力推动我们不断前进
利用侧面阻力加速
刹车时冰刀下陷，侧面滑动受到很大阻力从而直接将冰铲起
滑冰中的向心力
我们在滑冰的时候不仅仅是在一条直线上运动，还需要在运动状态下转弯，转弯的时候我们会发现一个现象，就是运动员的身体会倒向一侧，并且依旧能够保持平衡，稳定的滑动。这又是什么原理呢？那么这里我们就要了解一下曲线运动。为了让大家更好的理解曲线运动中的物体受力，在这里先虚构一个“离心力”，任何做曲线运动的物体都会受到一个“离心力”的作用，比如我们用的洗衣机甩干功能，在高速旋转下，衣服中的水由于受到离心力的作用而被甩出，这就是离心作用。
我们在滑冰时，肯定不愿被甩出滑冰场，那么我们就要利用使用其它的力来平衡这个“离心力”，当我们的身体以一定的角度倾斜时，就可以提供这个力，我们把这个力称为向心力，这个向心力可以用来平衡转弯时所产生的“离心力”，从而不被“离心力”所“甩出”。（这里为了让大家更好理解这个过程，虚构一个“离心力”）
倾斜的身体可以用于提供转弯时所需的向心力
圆周运动的小球需要绳子不断提供拉力（向心力）
因此，当我们滑冰需要转弯的时候，可以适当调整身体的倾斜程度来提供曲线运动所需要的向心力，从而保持运动平衡。
滑冰中的转体物理规律
我们在观看滑冰比赛时，经常能够看见参赛选手们快速的旋转自己的身体，并且通过不断调整自己的姿势可以任意的变换旋转速度，这里就利用到了角动量守恒定理。在物体所受合外力为零时，不仅动量守恒，角动量也同样守恒。
角动量与旋转物体的质量以及旋转半径有关，当旋转半径越小时，根据角动量守恒，那么旋转的角速度就会越大，旋转就会快，因此，当滑冰运动员将身体展开时，在相同的角动量下，转动半径较大，动惯量也会更大，转起来将更困难，那么转动的就会越慢。那么当运动员将身体向转轴收缩时，转动半径减小，转动惯量变小，转动速度就会更快，于是可以产生加速旋转的效果。
通过调整姿势改变旋转速度
生活中我们也能看见类似的现象，拖拉机由于具有一个质量和半径都很大的飞轮，导致转动惯量很大，转起来就会越困难，因此，要启动起来就很困难，需要人力来启动。但一旦启动起来便会拥有很大的角动量，就不至于在启动之后突然出现转不动而熄火的情况。
总结
总结一下上面滑冰中所涉及的科学原理，冰面之所以那么滑是因为在一定的温度下，冰的表面会天然存在一层膜。这层膜介于固态与以液态之间，具有高粘度的性质，从而能够产生滑动，所以冰面总是那么的滑。正因为有了这个基础，我们才能在冰面上“愉快”的滑冰。在滑冰的过程中，我们可以通过对冰刀两侧的冰施加力的作用从而为我们滑冰提供动力，同时在拐弯和旋转的过程中我们可以充分的调整姿势，利用物理规律来达到我们想要完成的动作。以上就是关于滑冰中所涉及到的一些科学原理，是不是觉得很有趣呢？想了解更多有趣科学知识，欢迎关注。
冬奥会项目蕴含哪些科学原理？
冬奥会如果冬季下雪量不足，会采取人工造雪来解决。
人工造雪引是利用雪花降落的原理将水和空气混合在适宜的条件下制造出雪花而用于各种未能下雪又需要雪的地方。人们通过造雪机来实现人工造雪的，造雪机的原理是：将水注入一个专用喷嘴或喷枪，在那里接触到高压空气，高压空气将水流分割成微小的粒子并喷入寒冷的外部空气中，在落到地面以前这些小水滴凝固成冰晶，也就是人们看到的雪花。
造雪花的范例很早就在世界上出现过。1980年2月，参加第十三届冬季奥运会的各国滑雪健儿们，云集到美国普莱西德湖畔，准备大显身手。但是以往积雪很多的普莱西德地区，在那一年的雪却下得很少，原野上斑斑驳驳，地面裸露在积雪中间。于是人们想到了造雪机。造雪机好象一台高射机枪，含有大量水滴的水汽流从枪管里喷射出来，在严寒的气侯中水汽流立即凝固，变成了雪花。工作人员开动铲雪车，把人造雪花铲到大卡年上，运到几十公里方圆的山坡上和比赛跑道上，铺了将近一尺厚的雪，终于使这场比赛顺利地进行到底。
运动会上的花样滑冰基本知识有哪些？
花样滑冰和冰上舞蹈于1924年在法国夏蒙尼举行的第一届冬季奥运会上成为城市奥运会的官方项目。今天，编辑将在这里分享一些花样滑冰的基本知识。欢迎来读书！
一、单人滑。
1、短节目: 运动员必须在规定时间2分40秒内完成一套跳跃、旋转、关节跳跃和关节旋转的8个动作和连接步骤。裁判员首先根据运动员动作的质量和难度确定动作分数，然后根据内容编排的平衡性、音乐的一致性以及速度、姿势和音乐特征的表现来评定表演分数。每个项目的总分是6分，两分之和是运动员的分数。得分最多的人排名第一。
2、自由滑冰: 运动员自己选择音乐。男子在规定的4分30秒内完成一套跳跃、旋转、步法和各种姿势的平衡动作，女子在规定的4分钟内完成。裁判员根据运动员动作的难度、数量、质量和内容安排、音乐协调、姿势、表情、创意和场地利用等来评定技术水平和表现分数。评分和确定排名的方法与短节目的方法相同。
二、双人滑。
1、二人短节目: 运动员可以选择自己喜欢的音乐，并在规定的2分40秒内完成两人短节目中规定的动作。每个动作只能执行一次，额外的动作点数将被扣除。裁判员根据运动员完成动作的质量和完成情况，以及动作内容的安排和音乐的协调程度来评定规定的动作分和表现分。
2、双人自由滑: 运动员选择音乐，在规定的4分30秒内完成一套自创动作。裁判员根据运动员完成动作的难度、质量、动作安排、音乐协调、姿势、表情、创意和场地利用情况来评定技术水平和表演分数。评分和排名的方法与单人滑选手相同。
冬天里滑冰需要注意什么 带什么受伤怎么办
滑冰是冬季不可不玩的运动之一，为了安全起见，冬季滑冰有很多注意事项，看看吧。
1、在口袋和腰间不要放指甲刀、小刀等尖锐的物品和易碎的玻璃制品等，以防摔倒时被扎伤。滑冰的时候身上不要带硬器，如钥匙、小刀、BP机、手机等，以免摔倒时硌伤自己。
2、由于怕冷或怕摔痛，初学者往往穿得过多过厚，这样往往妨碍了运动。滑冰是一项比较消耗体力的运动，所以你不用担心站在冰面上会冷。
3、滑冰时的着装应具有弹性以便于运动，初学滑冰的人最好穿长袖衣裤以免摔倒时擦伤皮肤。
4、了解各项目及各种冰刀冰鞋的特点。
①速滑滑冰主要的特点就是速度快。所以速滑冰刀刀体很长，刀刃窄而平，这样蹬冰面积大摩擦阻力小，鞋腰矮以便于降低身体重心，减少空气阻力。
②冰球项目对抗性很强，要求具备良好的保持措施，冰球鞋的鞋头很硬，鞋腰较高，鞋帮很厚，冰鞋刀的刀体很短，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花样滑冰动作难度大，对稳定性要求较高，因此刀刃较宽中间有沟槽，刀体有弧度，以便于转弯做旋转和步法等。在刀刃前部有刀齿，以便于起跳和落冰，鞋腰硬而高，就是为了跳跃后落冰时保护踝关节，初学滑冰的人一般多选用花样滑冰鞋。
5、冰鞋号码一定要与本人相适合，既不可过大也不能过小，试鞋时应将鞋带全部松开然后依次拉紧，一定要确定号码合适才可购买，切不可将就。
6、要注意冰刀与冰鞋的衔接位置是否合理。一般花样冰鞋与冰球鞋垂直的看，冰刀应位于冰鞋的正中间，速滑鞋左脚刀略向左侧偏转约15度，右脚刀略向左侧偏转约15度。
7、要注意冰刀是否光亮。有些冰刀由于钢质不好或镀银不好，刀体表面开始发锈，镀银有脱落现象，好的冰刀应很光亮，表面无锈痕。
8、要注意刀体是否直。将冰鞋倒拿举起刀刃朝上，鞋口朝下，用一支眼看刀体是否是一条直线上，刀体越直越好。
9、要注意刀刃是否有很深的割口。如果刀刃上有很深的割口，会影响滑冰时的蹬冰效果，故买新鞋时应尽量挑选割口浅的冰刀。
10、要掌握正确的站立姿势：两脚略分开约与肩同宽，两脚尖稍向外转形成小八字，两腿稍弯屈，上体稍向前倾，两臂伸向侧前方与腰同高，目视前方。注意：身体重心要通过两脚平稳的进压到刀刃上。踝关节向内侧或向外倒都不是正确的站立姿势。
11、滑冰前首先要做好运动前的准备活动。冰上运动的准备活动一定不能忽略，要做好充分的热身活动，这样可以有效避免身体受伤。在进行滑冰时自己可以做到的就做，做不到的也不要勉强自己。
12、要注意衣着的保暖程度，以防出现冻伤，又不要太累赘，以免妨碍滑冰效果。服装厚度、松紧度以不妨碍运动为标准。结束练习后，及时擦去汗水，穿好衣服，以防感冒和冻伤。所以多层轻质的服装比只有厚度与体积的服装有更好的运动效果，如保暖内衣、羊毛衫或羽绒服。
13、条件允许的话最好可以戴上护膝、护腕。
14、滑冰前一定要注意休息。由于滑冰时，下肢与踝关节会非常吃力，身体过度疲劳时，在滑冰时身体会很难保持平衡，并且容易摔倒。所以滑冰的时候最好每隔15一30分钟就休息一次，在休息时把鞋带解开，这样会让脚上的血液循环更加通畅，而且可以更好地消除脚部疲劳。
15、除了骨折、扭伤等伤害，每个轮滑小子几乎都会面临脚底肌肉酸痛的问题。这通常是足部肌肉运动过度呈受过多震动的后遗症，此时可利用穿着适合的鞋来减少震动。事前暖身运动及正确的玩单排轮滑方法来减少不适现象。
16、学习安全的停止及跌倒方法，以减少跌倒的机会及跌倒的受伤程度。安全跌倒的训练是透过护具及全身来分散跌倒时的冲击力，跌倒时保持让身体向前扑倒，避免向后跌坐或让身体某一部份完全承受撞击，如臀部、下巴、手腕、手肘、膝盖等，以减少单一部位受伤的程度。一般建议是让身体前倾，膝盖跪下，身体趴下，以护掌触地向前滑出，并让身体同时伸展出去，然后完全扑倒在地，经过这一连串的动作后，跌倒时的撞击力会被完全分散出去，不致于使单一部位承受太多、太重的伤害。
17、避免在夜晚玩单排轮滑，以免因视力不良产生不必要的碰撞。
18、选择平滑，没有水、砂子砂砾或者尘土的场地，尤其要避免在街道、车道上等危险场地玩单排轮滑。千万不可以自恃技术良好或耍帅，把单排轮滑鞋当作是一种交通工具，在大马路上穿梭驰骋，以免造成无可弥补的伤害。
19、在开始玩单排轮滑前要先作暖身运动，脚、小腿、脚踝、脚掌的暖身尤其重要，刚开始玩单排轮滑的前十五到二十分钟，鞋带不要绑的太紧，慢慢的滑也是暖身的一部份。