Kvinde paa skoejter over Bajkalsoen

Blir is sterkere jo kaldere det er?

Man kan gå på skøyter når isen har en bestemt tykkelse. Men er ikke styrken også avhengig av isens temperatur?

Man kan gå på skøyter når isen har en bestemt tykkelse. Men er ikke styrken også avhengig av isens temperatur?

Shutterstock

Bruddstyrken er det klassiske målet for hvor sterkt et materiale er. Som en tommelfingerregel stiger bruddstyrken til is når den blir kaldere.

I praksis blir bruddstyrke testet ved at det bli trukket i hver ende av et materiale til det går i stykker.

Et forsøk utført ved University of Wyoming i USA i 2012 viste at is med en temperatur rett under frysepunktet har en bruddstyrke på 0,5 MPa, mens styrken stiger til 1,5 MPa ved en temperatur på –150 °C.

Et stoff med en styrke på 1 MPa kan stå imot 1 million newton per kvadratmeter.

Temperatur styrer bindinger

Styrken stiger i takt med at temperaturen faller, fordi både bindingene mellom vannmolekylene i krystallgitteret i isen og bindingen mellom de enkelte iskrystallene blir sterkere.

Bruddstyrken er imidlertid ikke den eneste måten til å bedømme hvor sterkt et materiale er. Styrke bedømmes også som evnen til å tåle for eksempel trykk, trekk og vridning, og for is er trykkstyrken betydelig høyere enn strekkfastheten.

Forsøk utført ved Los Alamos National Laboratory i 2003 angir en trykkstyrke på opptil 25 MPa.

Flere faktorer påvirker styrken

Ute i naturen er det mange faktorer som er mye viktigere for isens styrke enn temperaturen. I første omgang er det tykkelsen.

Dessuten er isen ofte sterkere hvis den har revnet og blitt frosset igjen, siden revnene har tatt opp alle spenninger i isen før du går ut på den.
Også luftbobler og urenheter som leirepartikler påvirker styrken.

Det samme gjelder for mikroskopiske lommer av konsentrert saltvann i havis som gjør havisen svakere enn ferskvannsis med samme tykkelse og temperatur.