¿Por qué se usan cuchillas para patinar sobre hielo?

Mucha gente cree que los patinadores sobre hielo usan cuchillas porque, al ser muy delgadas, reducen el rozamiento, pudiendo así deslizarse por el hielo. La verdad es que el rozamiento que sufren los patinadores sólo depende de su peso y de un numerito llamado coeficiente de rozamiento, que depende únicamente del hielo y el tipo de metal. Por este motivo daría igual que patinaran sobre una cuchilla o sobre una plancha de metal, el rozamiento sería el mismo.

La explicación que se suele dar está basada en la fórmula de Clausius-Clapeyron. Según esta fórmula, la temperatura a la que el hielo se funde depende de la presión que sufre, de forma que cuanta más presión tenga el hielo, menor es su temperatura de fusión y antes se funde. Y ¿Cómo se conseguiría aumentar la presión? Pues reduciendo el área, sobre la que actúa nuestro peso. De esta manera, apoyándonos sólo sobre la fina hoja de la cuchilla, se aumenta la presión y el hielo se funde. Al fundirse, nos deslizamos sobre agua, no sobre hielo, cosa que es mucho más fácil. Por esta razón es por la que se usan raquetas para andar por la nieve: de modo inverso se aumenta el área para que la presión sea menor y no nos hundamos en ella.

Podéis hacer un pequeño experimento en casa para comprobar este efecto. Coged un hilo, tensadlo y haced fuerza contra un cubito de hielo durante unos segundos. El hielo se fundirá debido a la presión. Después dejadlo posado sobre el cubito, pero sin hacer fuerza. Ahora el agua formada previamente comenzará a solidificarse alrededor del hilo. Tras unos segundos, el hilo quedará insertado en el cubito y lo podréis levantar sujetándolo por el hilo. No he encontrado el vídeo exacto, pero os dejo uno en el que se ve este efecto (no hagáis caso a la explicación final).



Sin embargo Clapeyron, sin dejar de ser cierto, no es suficiente para justificar la fusión y el deslizamiento. Si hacemos números, saldría que para conseguir que se fundiera el hielo debajo de nosotros tendríamos que pesar más de 120kg!! Lo que en realidad ocurre es que el hielo se funde por fricción (por el calor desprendido de la fricción) y no por el efecto de la presión. Además, según he podido saber, el uso de cuchillas está indicado para facilitar los giros (del mismo modo que se usan patines en línea).