Ana Sayfa Diğer Bilim Yazıları Buzun yüzeyi neden kaygandır? Buz ve buz pateni hakkında bilgi.
Buzun yüzeyi neden kaygandır? Buz ve buz pateni hakkında bilgi.
Cilalı dümdüz bir döşeme cilasız olandan çok daha kaygandır. Benzer olarak dümdüz bir buz yüzeyinin pürtüklü bir buz yüzeyinden daha çok kaygan olması gerekmez mi? Fakat aksine bir kızak pürtüklü buz üzerinde dümdüz bir buza göre çok daha hızlı gider.
Bunun nedeni şudur: Buz düz olduğu için kaygan değildir, basınç altında eridiği için kaygandır. Buz patenlerini düşünelim. Patenlerde vücudumuzun tüm ağırlığı çok küçük bir yüzey tarafından taşınır; böylece cm? başına düşen ağırlık, yani vücudumuzun buza yaptığı basınç, büyür. Basınç altında kalan buz erir (erime noktası alçaldığı için). Örneğin buzun ısısı -50 ise ve patenlerin basıncı buzun erime noktasını 6-70C alçalmışsa buz erir.
Teorik olarak bilinmektedir ki buzun erime ısısını 10C azaltmak için 130 kg/cm2 gerekir. Patenler bu kadar bir basınç sağlayabilir mi? Eğer patenlerin tüm alt yüzeyine göre hesaplarsanız tabi ki hayır. Fakat gerçekte paten bıçaklarının buza direkt değen yüzeyi çok daha küçüktür. Böylece vücudun ağırlığı altında buz eriyince buz ile patenler arasında ince bir su tabakası oluşur, patenci sürekli olarak bu ince su tabakası üzerinde kayar. Buz, doğada kaygan olan tek şeydir. Diğer maddeler dümdüz olsa da kaygan değildir.
Pürtüklü buzun daha kaygan oluşunun nedeni şudur: Kızak veya tabanınız yalnız pürtüklere basar, böylece temas yüzeyi çok küçülür ve basınç o oranda artar [basınç=ağırlık/yüzey). Sıkıştırılan buz veya kar parçaları aynı nedenle birbirine yapışır. Kartopu veya kardan adam yapanlar karı onun için sıkıştırır. Sokaktaki kar üzerinde yürüne yürüne buz şeklini alır.