Când o persoană pe patine se mișcă pe gheață, nu aleargă, ci alunecă. Lamele patinelor alunecă lin peste suprafață, evident nu întâmpină prea multă rezistență. Un patinator experimentat este capabil de viteze de până la 40 km pe oră. Legile fizicii sunt cele care ajută patinele să alunece și o persoană să se miște foarte repede pe gheață.
De ce patinele alunecă atât de bine? Primul gând care îmi vine în minte este pur și simplu că gheața este uniformă și netedă. Dar, în realitate, există și suprafețe mai netede (cum ar fi sticla) pe care patinele nu vor merge. Întreg secretul constă în proprietățile speciale ale apei. Apa este oarecum diferită de alte substanțe de pe Pământ. Dacă aproape toate se extind atunci când sunt încălzite și scad în volum când sunt răcite, atunci cu apă totul se întâmplă exact invers. Dacă începeți să răciți apa, atunci pentru moment aceasta, ca și alte substanțe, se va micșora, dar numai până când temperatura acesteia atinge 4 grade Celsius. Din acest moment, apa va începe să se extindă. Și când se transformă în gheață, va ocupa mult mai mult spațiu decât lichidul necesar. Structura moleculelor de gheață este foarte interesantă. Acestea sunt formate din conexiuni ajurate, între care există mult aer. Pentru a vă imagina aproximativ procesul de cristalizare a apei, vă puteți aminti diversele forme de fulgi de zăpadă. Tocmai din cauza faptului că gheața conține mult aer, densitatea sa este mai mică decât cea a apei. Dar când o persoană iese pe patine, lamele înguste pun o presiune destul de puternică asupra apei înghețate. Ca urmare, cristalele de gheață se încălzesc și se prăbușesc, transformându-se înapoi în apă. Dar presiunea singură nu este suficientă. S-a dovedit că și gheața se topește sub influența forței, pe care, după câte se pare, patinatorul ar trebui să încerce să o depășească. Aceasta este forța de frecare. La urma urmei, gheața arată doar atât de netedă și de oglindă, dar de fapt apa se solidifică foarte inegal. În momentul în care patina alunecă peste suprafața de gheață aspră, la scară moleculară, se generează energie mecanică de frecare care este convertită instantaneu în energie termică, iar acest lucru se întâmplă foarte repede, la fel cum lama alunecă peste gheață. Sub creastă se formează un strat subțire de apă și alunecă de-a lungul acestui strat. Stratul de apă este foarte subțire și, de îndată ce lama își părăsește suprafața, se îngheață imediat din nou, dar acest timp scurt este suficient pentru patinaj.
