Schaatsen

Pierre92

Besten,

Voor mijn PWS doe ik onderzoek naar schaatsen. Een van de theorieen, die over het schaatsen an sich gaan, stelt dat schaatsen kan doordat het ijs smelt door de druk van de schaats. Mijn vraag is: welke formule moet je gebruiken om

dit te berekenen? Zelf dacht ik aan de Clausius-Clapeyronvergelijking, maar ik weet niet of dit de juiste formule is.

Als dit wel zo is, welke waarden moet ik dan invullen voor onder andere het molair gasvolume? Dit is 22,4 bij P=0, maar bij schaatsen is de druk veel hoger.

Groet,

Pieter

Jan van de Velde

Iemand die hier een handje kan toesteken?

Kravitz

Hallo,

eerst en vooral: rond schaatsen zijn in de wetenschap nog enkele onduidelijkheden. De volgende drie factoren zouden een rol spelen bij het glijden over ijs, en misschien nog veel meer.

1) Fenomeen van surface melting

2) Als P_ijs

\(\uparrow\)

dan T_smeltpunt

\(\downarrow\)

3) De wrijving

Laten we beginnen met het laatste; de wrijving. Ijs heeft een relatief kleine wrijvingscoëfficiënt maar bij nader onderzoek is gebleken dat deze niet klein genoeg zou zijn om het effect van schaatsen te kunnen verklaren. Men heeft dus kunnen vaststellen dat ijs "te ruw" is om op te schaatsen.

Een mogelijke oplossing voor dit probleem is het principe van surface melting. Om dit te begrijpen kijken we eerst naar de bijgevoegde figuur.

De figuur stelt het toestandsdiagram van water voor. De verschillende lijnen stellen enerzijds de sublimatielijn, smeltlijn en anderzijds de dampspanningslijn voor. Zo zien we bijvoorbeeld dat water bij 0°C en 1atm gaat smelten en dus m.a.w. overgaat van vast (ijs) naar vloeibaar water. Ook zien we bij 100°C en 1atm water overgaat van vloeibaar naar gas. Het kookfenomeen.

Nu: het fenomeen van surface melting steunt op het volgende principe. Men gaat ervan uit dat wanneer je met je volledige gewicht op schaatsen staat, de druk zodaning groot wordt dat er terug vloeibaar water ontstaat onder de schaatsen. (zie figuur)

Merk op: dit gaat hier enkel over 1 à 2 molecuul lagen dikte!

Het voordeel van ijs met daarboven 1 à 2 molecuul lagen vloeibaar water is dat deze bovenste lagen kunnen gaan roteren. Je kan het ongeveer zien als schaatsen op een vloer vol knikkers.

Om te antwoorden op jouw vraag:

Een van de theorieen, die over het schaatsen an sich gaan, stelt dat schaatsen kan doordat het ijs smelt door de druk van de schaats. Mijn vraag is: welke formule moet je gebruiken om dit te berekenen?

Je hebt geen formule nodig. Je moet het aantonen. Dit laatste zou ik gewoon doen door te berekenen welke druk je uitoefent op het ijs, en vervolgens ga je in het toestandsdiagram kijken.

Groeten

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Schaatsen

Schaatsen

Re: Schaatsen

Re: Schaatsen