skate 120 lb 0.10 in^2 1 atm 15 lb/in^2

skate 120 lb 0.10 in^2 1 atm 15 lb/in^2

 

 

It has been suggested that the pressure exerted on a skate blade

is sufficient to melt the ice beneath it and form a thin film of water,

which makes it easier for the blade to slide over the ice.

Assume that a skater weighs 120 lb and

the blade has an area of 0.10 in2.

Calculate the pressure exerted on the blade (1 atm = 15 lb/in2).

From information in the text,

calculate the decrease in melting point at this pressure.

Comment on the plausibility of this explanation and

suggest another mechanism by which the water film might be formed.

 

An increase in pressure of 134 atm is required

to lower the melting point of ice by 1℃.

 

 

 

Comment on the plausibility of this explanation and

suggest another mechanism by which the water film might be formed.

---> 이 부분은 필자도 모르므로,

녹는점 감소량만 계산해 보겠다.

 

 

 

From “1 atm = 15 lb/in2”,

---> 문제 지문에서 압력 계산 방법을 알려주었다.

 

P = lb / in2

= 120 lb / 0.10 in2

= 1200 lb/in2

 

 

 

1200 lb/in2 × (1 atm / 15 lb/in2)

= 80 atm

---> pressure applied on ice by skate blade

 

 

300x250

 

 

압력이 1 atm에서 80 atm으로 증가했으므로,

ΔP = 80 – 1 = 79 atm

 

 

 

얼음의 녹는점을 1℃ 감소시키는데

134 atm의 압력이 필요하므로,

79 atm × (1℃ / 134 atm) = 0.59℃

---> 녹는점 감소량

 

 

 

Thus, the decrease in melting point is

0.59℃

 

 

 

답: 0.59℃

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2025/01/50-kg-3-mm-20-cm-atm.html ]

우리가 스키나 스케이트를 타고 즐길 수 있는 것은

얼음 표면에 형성된 얇은 물 층(수막)의 마찰력이 작기 때문이다.

스케이트를 신은 선수의 전체 질량이 50 kg이라 하고

스케이트 날은 폭이 3 mm, 길이가 20 cm라 가정하자.

(1) 한 쪽 스케이트 날에 작용하는 압력은 몇 atm인가?

(2) 어는점을 1℃ 내리는데 135 atm이 필요하다면

스케이트 날 아래 얼음의 어는점(녹는점)을 구하시오.

 

 

 

[키워드] The pressure required to decrease the melting point of ice by 1℃ is 134 atm