对滑冰中的摩擦问题的热力学分析_刘天一V2.3.docx

对滑冰中的摩擦问题的热力学分析 刘天一  PAGE \* MERGEFORMAT 30 对滑冰中的摩擦问题的热力学分析 系 别：精仪系 班 级：精05 姓 名：刘天一 学 号：2010010625 指导教师：杨震 2012年6月1日  摘要 滑冰时，冰刀与冰面间的摩擦力低于一般固-固接触时的摩擦力。本文对此现象进行分析、解释。本文回顾了三种已有的冰刀冰面间作用的热力学解释理论，分析了作用原理，建立了理论模型，通过理论计算对三种解释的合理性进行检验。本文指出了当前理论的主要不足，提出了下一步的研究方向。 关键词：滑冰；水膜  ABSTRACT When skating, the friction between ice and skate blade is lower than general solid-solid contact friction. This article analyzes and explains this phenomenon. This article reviews three kinds of existing thermodynamic interpretation theory on interaction between skate blade and ice, analyzes the principle; the theoretical model is developed and the rationality of three kinds of explanation was tested through the theoretical calculation. The paper points out the major shortcomings of the current theories and future research directions. Keywords：Skating; water film  目录  TOC \o 1-3 \h \z \u  HYPERLINK \l _Toc326329312 摘要  PAGEREF _Toc326329312 \h 1  HYPERLINK \l _Toc326329313 ABSTRACT  PAGEREF _Toc326329313 \h 2  HYPERLINK \l _Toc326329314 引言  PAGEREF _Toc326329314 \h 5  HYPERLINK \l _Toc326329315 第1章 模型的构建与假设  PAGEREF _Toc326329315 \h 6  HYPERLINK \l _Toc326329316 1.1 滑冰中的摩擦力大小  PAGEREF _Toc326329316 \h 6  HYPERLINK \l _Toc326329317 1.2 冰刀的形状及与冰面的接触方式  PAGEREF _Toc326329317 \h 6  HYPERLINK \l _Toc326329318 1.2.1 冰刀的主要分类  PAGEREF _Toc326329318 \h 6  HYPERLINK \l _Toc326329319 1.2.2 冰刀构造  PAGEREF _Toc326329319 \h 7  HYPERLINK \l _Toc326329320 1.2.3 冰刀的厚度与硬度  PAGEREF _Toc326329320 \h 8  HYPERLINK \l _Toc326329321 1.3 简化的模型  PAGEREF _Toc326329321 \h 8  HYPERLINK \l _Toc326329322 1.3.1 对真实情况的简化与参数的选择  PAGEREF _Toc326329322 \h 8  HYPERLINK \l _Toc326329323 1.3.2 冰刀对冰面的压强的计算  PAGEREF _Toc326329323 \h 9  HYPERLINK \l _Toc326329324 第2章 冰刀压力作用理论  PAGEREF _Toc326329324 \h 10  HYPERLINK \l _Toc326329325 2.1 冰刀压力作用理论的基本原理  PAGEREF _Toc326329325 \h 10  HYPERLINK \l _Toc326329326 2.2 实验证据  PAGEREF _Toc32