Quando uma pessoa de patins se move no gelo, ela não corre, mas desliza. As lâminas dos patins deslizam suavemente sobre a superfície, obviamente sem encontrar muita resistência. Um patinador experiente é capaz de velocidades de até 40 km por hora. As leis da física são o que ajudam os patins a deslizar e uma pessoa a se mover muito rapidamente no gelo.
Por que os patins deslizam tão bem? O primeiro pensamento que vem à mente é simplesmente que o gelo é uniforme e liso. Mas, na realidade, também existem superfícies mais lisas (como o vidro) nas quais os patins não andam. Todo o segredo está nas propriedades especiais da água. A água é um pouco diferente de outras substâncias na Terra. Se quase todos se expandem quando aquecidos e diminuem de volume quando resfriados, com a água tudo acontece exatamente o contrário. Se você começar a resfriar a água, por enquanto ela, como outras substâncias, encolherá, mas apenas até que sua temperatura alcance 4 graus Celsius. Deste ponto em diante, a água começará a se expandir. E quando se transforma em gelo, vai ocupar muito mais espaço do que o líquido necessário. A estrutura das moléculas de gelo é muito interessante. Eles são formados por conexões abertas, entre as quais há muito ar. Para imaginar aproximadamente o processo de cristalização da água, você pode se lembrar das várias formas de flocos de neve. É exatamente pela razão de que o gelo contém muito ar, sua densidade é menor do que a da água, mas quando uma pessoa sai de patins, as lâminas estreitas exercem uma forte pressão sobre a água congelada. Como resultado, os cristais de gelo aquecem e colapsam, voltando a ser água. Mas a pressão por si só não é suficiente. Descobriu-se que o gelo também derrete sob a influência da força, que, ao que parece, o patinador deve tentar superar. Esta é a força de atrito. Afinal, o gelo parece tão liso e espelhado, mas na verdade a água se solidifica de forma muito desigual. No momento em que o patim desliza sobre a superfície áspera do gelo em escala molecular, a energia mecânica de fricção é gerada e instantaneamente convertida em energia térmica, e isso acontece muito rapidamente, assim como a lâmina desliza sobre o gelo. Uma fina camada de água se forma sob a crista e é ao longo dessa camada que ela desliza. A camada de água é muito fina e, assim que a lâmina sai da superfície, volta a congelar imediatamente, mas esse curto espaço de tempo é suficiente para patinar.
