Какие существуют объяснения явления скольжения коньков по льду?

В литературе можно найти много объяснений этого явления: понижение температуры плавления льда под давлением; плавление льда из-за выделения тепла при трении конька о лед; слоистое строение поверхности льда аналогично графиту; присутствие "квазижидкого" слоя на поверхности льда и т.п.

В справочнике "Снег" (Ленинград, Гидрометеоиздат, 1986) на стр.695 пишется: "Теоретическое объяснение того, что коэффициент трения мал, пока остается противоречивым". Там же приводятся ссылки на многие экспериментальные и теоретические работы.

Классическое объяснение Рейнольдса и Тиндаля, данное более 100 лет назад, опирающееся на то, что точка плавления льда с повышением давления понижается, неверно. Из уравнения Клапейрона-Клаузиуса следует, что для понижения температуры плавления льда на 10 градусов необходимо давление 1350 атм., которое лед не может выдержать (а конькобежец не может создать своим весом). Подробнее в книге И.П.Базарова "Термодинамика", М., Высшая школа, 1991, стр. 167-168.

В 1936 г. Бауден и Хьюз предположили, что водяная смазка образуется из-за теплоты трения. Они экспериментировали с коньками из разных материалов и обнаружили, что конек скользит тем хуже, чем выше теплопроводность его материала.

В 1971 г. Барнс , Тейбор и Уокер обратили внимание на то, что коньки хорошо скользят и при очень малых скоростях - ниже 1 см/с. Их объяснение опирается на пластическую деформацию поверхностного слоя льда (его толщина, по-видимому, равна 0,1 мм).

Источник: Н.Маэно "Наука о льде", М., Мир, 1988, стр. 139-150.
По материалам сайта www.nature.ru

В середине девяностых годов, когда американские ученые сканировали поверхность льда с помощью современной электроники выяснилось, что поверхность ледовой дорожки и впрямь была залита водой, но, удивительное дело, вода выступала даже при нормальном давлении! Молекулы, составляющие верхний слой льда, слабо связаны друг с другом, поэтому почти беспрепятственно переходят из одного фазового состояния в другое. Лишь при температуре порядка -60 градусов поверхность льда становится вязкой. «Тогда и скользить на коньках будет проблематично» — замечает химик Габор Саморджаи из Берклийской лаборатории (США). Т.е., дело не в высоком давлении, а в поверхностных свойствах самого льда.

Источник: www.znanie-sila.ru/online/issue_2486.html