54. «Тучи по небу летают…» - Физика вокруг нас - 2019 <!--if(Фестивали, конкурсы)-->- Фестивали, конкурсы<!--endif--> - Фотоальбомы - Официальный сайт школы №1 им. А.С. Попова г. Удомли
Фотография – средство изучения физического явления
Что такое облака? Каждое облако – это скопление мельчайших частиц воды в жидком состоянии или в форме льда. Размер таких капелек может как быть совсем ничтожным - намного меньшим миллионной доли метра (иначе - микрометра), так и достигать нескольких миллиметров. Однако любая маленькая капля все равно тяжелее воздуха. Почему в таком случае только часть влаги выпадает в виде осадков? Как удерживается в небе оставшаяся масса? Почему облака не падают? Краткий ответ на этот вопрос можно дать следующим образом: облака остаются в небе благодаря взаимодействию молекул воздуха с микрочастицами воды. Самым мельчайшим они задают произвольную траекторию при столкновении, а более крупные поддерживают теплые воздушные потоки, направленные навстречу падающим под воздействием силы земного притяжения каплям, сопротивляющиеся их падению и поднимающиеся в область более низких температур от разогретой земли. Если разбирать подробнее, почему облака не падают, то сначала надо упомянуть о броуновском движении - оно характеризуется хаотичным перемещением мельчайших видимых фрагментов твердой материи, находящихся в газообразной или жидкой среде, происходящим благодаря изменению положения частиц этой среды, вызванного, в свою очередь, тепловым воздействием. Названо в честь ученого, открывшего данный феномен - Роберта Броуна. Броуновское движение — беспорядочное движение микроскопических видимых взвешенных в жидкости или газе частиц твердого вещества, вызываемое тепловым движением частиц жидкости или газа Броуновское движение никогда не прекращается. Оно связано с тепловым движением, но не следует смешивать эти понятия. Броуновское движение является следствием и свидетельством существования теплового движения. В броуновском движении задействованы частицы облаков, размер которых меньше одной миллионной доли метра. Молекулы воздуха толкают эти микро капли и заставляют их перемещаться по непредсказуемой траектории. Частицы воды, достигшие размера микрометра и более, не подвержены броуновскому движению - они слишком велики и тяжелы для того, чтобы молекулы воздуха могли их успешно толкать. Такие капли начинают падать вниз под воздействием силы земного притяжения. Однако сопротивление воздуха действует в противоположном ей направлении, и его сила пропорциональна скорости движения капли. Благодаря этому капля перестает ускоряться при падении и продолжает двигаться вниз с постоянной скоростью. Частица воды, летящая таким образом, встречает на своем пути теплые воздушные потоки, которые могут замедлить ее движение, остановить или даже отбросить каплю вверх - в обратном направлении. Вот почему облака не падают на землю. Состоящие из разнокалиберных частиц воды, они удерживаются в небе благодаря особенностям воздушной среды, в которой находятся. Роль осадков в жизни облаков? А что происходит с очень крупными и весомыми частичками воды и каплями, не зависшими в воздухе и не отброшенными его потоками ввысь? Накопившись в одном облаке в большом количестве, они превращают его в тучу и выпадают на землю в качестве осадков - дождя, снега, града - или испаряются на пути к земной поверхности. Также в этом путешествии капли могут изменить свой размер - разделиться на более мелкие или вырасти, слившись с другими. Почему тучи черные или серые? Объясняется это знакомое всем явление тем, что облака выглядят белыми, когда проходящий сквозь них солнечный свет рассеивается мелкими частичками воды и льда, из которых облака состоят. Но перед грозой или дождем эти частички увеличиваются в размерах, «вырастают», и уже не рассеивают свет, а поглощают его. Только ли на Земле существуют облака и тучи? Облака существуют не только на земле. Они зафиксированы также на Марсе и Венере, Титане (спутник Сатурна) и Тритоне (спутник Нептуна). Однако здесь облака имеют уже совсем другую природу, которая объясняется условиями на этих планетах и спутниках. Например, на Венере их основой становится серная кислота.
Администрации Удомельского городского округа
