Tại sao có thể trượt trên băng nhưng không thể
trượt trên bề mặt thuỷ tinh?
Trượt băng là môn thể thao được nhiều người yêu thích. Khi vận động
viên đi giày trượt băng họ có thể lướt như bay. Môn thể thao này chỉ có thể
chơi vào mùa đông khi mà nước đã đóng thành băng còn những mùa khác
không có băng thì không thể chơi được. Trong nhà thi đấu thể thao người ta
có thể tạo ra băng trong mùa hè để có thể tiến hành thi đấu trượt băng nghệ
thuật, nhưng giá thành của băng nhân tạo rất đắt, trừ những cuộc thi đấu lớn
còn bình thường mọi người không thể thoải mái trượt trên băng nhân tạo.
Vì vậy, có người đã đưa ra vấn đề bề mặt của thuỷ tinh cũng rất nhẵn bóng
mà giá thành rẻ hơn băng nhân tạo rất nhiều, vậy tại sao không sử dụng
thuỷ tinh để làm sân trượt băng? Nhưng, ý tưởng này không bao giờ có thể
thực hiện được vì sao vậy?
Chúng ta hãy làm một thí nghiệm nhỏ: Đẩy nhẹ một cái cốc, cốc có thể
dễ dàng trượt nhanh trên bề mặt băng. Ta đẩy một cái cốc trên bề mặt thuỷ
tinh, cốc trượt không xa liền dừng lại. Điều này đã chứng minh rằng, lực
ma sát trên bề mặt thuỷ tinh lớn hơn nhiều so với mặt băng.
Vấn đề chính là ở chỗ khi trượt băng, đế giầy của vận động viên có một
lưỡi dao. Lưỡi dao đã tạo ra áp lực trên bề mặt. Ngoài ra, giữa lưỡi dao và
bề mặt băng luôn được giữ bởi một lớp nước do lực ma sát sinh ra nhiệt và
làm cho mặt băng tan. Lực ma sát giữa các vật thể và chất lỏng được gọi là
ma sát ướt, lực ma sát giữa chất rắn và chất rắn được gọi là lực ma sát khô.
Lực ma sát khô lớn hơn lực ma sát ướt rất nhiều. Nước trên bề mặt băng đã
tạo ra lực ma sát ướt giữa đế giầy và mặt băng, trong k bề mặt thuỷ tinh
không hề có nước nên tạo ra một lực ma sát khô. Chính vì vậy không thể
trượt trên bề mặt làm bằng thuỷ tinh được.
