Как да обясним на дете защо снегът хруска. Защо снегът е бял, хрупка и скърца под краката? Основни форми на снежинки

Как се ражда снегът?

Снегът е много красиви искрящи снежинки, които падат от високо на земята.

През зимата вятърът докарва облаци към нашата земя от страната на топлите океани и морета. Над земята, когато облаците изстинат, в тях се образуват малки кристали, а на повърхността им се утаяват и охлаждат нови частици пара, които се превръщат в нови ледени кристали. Този шестоъгълен кристал расте, развива се през цялото време и накрая се превръща в невероятно красива снежинка, на която се възхищаваме по време на снеговалеж.

Защо сняг бял цвят?

Ако погледнем една снежинка, тази звездичка, през която минава слънчев лъч, ще забележим, че тя е безцветна. Тогава защо снегът е бял, ако се състои от снежинки? Защото когато вали сняг, снежинките падат безразборно една върху друга, лежат в хомогенна маса и стават непрозрачни, тъй като не могат напълно да пропускат слънчевия лъч. Слънчевият лъч е бял, така че ние виждаме снега като ослепително бял.

Защо снегът скърца под краката в студено време?

Факт е, че всяка снежинка е малък кристал. Когато стъпите върху снега, масата на тези кристали се свива, трият се един в друг и се чупят. Когато сланата е малка, тогава при стъпване върху снега снежинките-кристалчета се свиват, но в същото време част от снежинките се топят и се превръщат във вода. Водата се превръща в нещо като смазка за останалите кристали и те не скърцат. Но при силен студ не се случва топене на снежинки и се чува скърцане на сняг - шум от смачкани снежни кристали. Освен това, колкото по-силен е студът, толкова по-висок е звукът.

(От „Първата енциклопедия на малките защо“)

Пощенска картичка със снежинки

А сега, приятелю, нека направим картичка със снежинка и я подарим на баба.

Мама може сама да изреже снежинка,

и бебето - лепило върху детайла.

Готов!

Честита втора неделя на Адвент, приятели!

Кристина,
клуб "Развиващи се къщи"

Снегът скърца. При много мразовито време скърцането му може да се чуе на няколко десетки метра. Какво е причинило това явление? Защо звуците стават по-силни и по-слаби при промяна на температурата?


Оказва се, че скърцането е следствие специална структурасняг, а когато температурата се повиши/понижи, тази структура се променя и звуците се образуват вече различни.

Снежинки: образование и структура

Снегът е „съставен“ от отделни снежинки - кристални образувания, състоящи се от замръзнала вода (около 5%) и въздух (около 95%). Съставът определя тяхната крехкост, лекота и изключително ниска якост, а преобладаващият дял на въздуха -.

Учените са проучили подробно процеса на образуване на снежинките. Изпаряващата се вода от повърхността на Земята под формата на пара се издига в атмосферата, където се охлажда и се концентрира в капчици, образувайки дъждовни облаци.

При значително охлаждане микроскопичните капчици, в контакт с прахови частици, замръзват, образувайки шестоъгълни кристали.

Прахът, както и частиците дим, дори насекомите стават ядрото на кристализацията. Изследователят на снега А. Д. Заморски разказва за снежинка, в сърцевината на която има малка мушица - около замръзналото насекомо расте кристал.

Шестъгълността на основния кристал на снежинка се дължи на особеностите на водната молекула, поради което ъгълът между лъчите може да бъде само 120 ° или 60 °. Но всеки от нас, гледайки снежинка, видя колко по-сложен и красив е нейният модел от обикновен шестоъгълник. Моделирането е причинено от растежа на други кристали върху главните греди, със свои собствени ъгли.


Има и снежинки с неправилна форма. Образува се от постоянното движение на снега във въздушните слоеве, където той или се размразява, или кристализира отново, изграждайки нови лъчи върху деформираните части.

В средата на ХХ век Комисията по сняг и лед, която е отдел Международна асоциациянаучна хидрология, приета като основна международна класификация на снега. Учените са разделили всички снежинки на десет големи групи. Всеки вече може да бъде дефиниран в един от класовете:

- звезди или дендрити;

- пространствени (комплексни) дендрити;

- неправилни кристали;

- чинии;

- колони;

- короновани колони;

- градушка;

- зърна;

- смразяващ дъжд.

Във всеки клас се разграничават подвидове, например счупени кристали, сложни частици от много кристали, частици в скреж и много други.


Недостатъкът на класификацията е, че не отчита формата на структурата на снежните зърна в снежната покривка, която е още по-сложна и разнообразна.

Какво определя формата на снежния кристал?

Професор-изследовател У. Накая, служител на университета в Хокайдо, цял живот се занимава с този въпрос. В началото на 20 век, през 1936 г., в своята малка лаборатория той пръв на земята получава изкуствена по външен вид снежинка.

В памет на „господаря на снега“ японците са разположили парк на територията на бившата лаборатория, в който е издигнат паметник.

Професорът установи, че формата на снежния кристал зависи от съдържанието на влага във въздуха и неговата температура. И така, най-красивите снежинки - звездите - се образуват в тесен диапазон от -14°С до -17°С.

Всички данни са получени и многократно потвърдени от U. Nakaya експериментално. Теоретична обосновкаи процесът не е получил тълкуване и чака своето откриване.

Причини за скърцане на сняг (скърцане)

Лесно е да се досетите от предишните обяснения, че скърцането на снега е кристали, които се чупят при натиск. Когато стъпим върху снежинките, изключително крехките им лъчи се чупят.

Допълнително скърцане и хрущене се създава от триенето на кристалите един в друг. Снегът скърца особено силно при студ - 1000-1600 Hz, когато кристалите придобиват повишена (за тях) твърдост и крехкост и се лишават от постоянно присъстващата на повърхността им водна смазка - изпарение.

С повишаването на температурата снегът се топи, изпарението се увеличава, водата омекотява триенето на кристалите, а самите снежинки стават по-малко крехки - „меки“. При натиск се чупят и ронят. Звукът от разрушаването на "меките" кристали е в диапазона 250-400 Hz. Когато температурата се повиши до -6 ° C и повече, хрущенето и скърцането забележимо отслабват, докато изчезнат напълно.


Ако снегът се напече или снежинките се стопят на кора, връзките между тях стават много по-здрави и те могат да хрускат дори при 0 ° C. Вярно е, че прилича малко на скърцане, по-скоро на шумолене или специфичен шум.

Децата обичат да задават различни въпроси, на които може да е трудно да се отговори. Вече разбрахме защо падналият сняг е бял. На пръв поглед отговорът на този въпрос е много прост. Но всъщност не е така. Този път отново ще говорим за сняг, ще разберем защо издава характерен звук, хрущене или скърцане при минусови температури.

За да отговорите на този въпрос, защо снегът хруска под краката, първо трябва да разберете за какво става дума - сняг. Високо над земята, сред облаците, водата замръзва и се превръща в малки кристалчета. Тези кристали се наричат ​​снежинки. Те винаги имат формата на шестоъгълник.

След като замръзнат, те започват пътуването си към земята и в процеса все повече и повече кристали замръзват към всеки от шестте ъгъла. Това се случва на случаен принцип за известно време, така че вероятността да намерите две еднакви снежинки е изключително малка. Всяка снежинка има свой уникален размер и форма.

Защо снежинките хрущят, когато ги стъпят

Много е просто - при натискане на снега много кристали се чупят един срещу друг. Особено интересно е, че силата на хрущенето зависи от температурата на въздуха - колкото по-студено е, толкова по-силно се чупят снежинките.

Това е така, защото с падането на температурата кристалите стават все по-твърди и се чупят по-лесно. Има и друга хипотеза - хрущенето се получава, защото снежинките се трият една в друга.

Но ако вземем и счупим една снежинка, няма да чуем никакъв звук. Той е много тих и никой на света не може да го различи. Ефектът на хрускане се получава само когато огромен брой ледени кристали се счупят наведнъж. Чуваме този звук, защото толкова много снежинки се чупят едновременно.

Ако температурата се повиши, кристалите започват да се превръщат във вода, разбиването им става по-трудно и звукът изчезва.

Децата знаят как да озадачат родителите и другите възрастни с въпроси: „Защо небето над нас е синьо?“, „Защо грее слънце?“, „Защо реката тече?“ ... През зимата любимият детски въпрос : „Защо снегът е бял, хруска и скърца под краката?» И си струва да се справите с този интерес веднага, тъй като настоящата зима не е последната и ако сега заглушите проблема, тогава той ще се изправи пред родителите само след година.

Снежен цвят

Защо снегът хруска под краката, ще го разберем малко по-късно, първо ще решим първата част на въпроса. Децата, които са узрели за това, вече знаят, че снегът е замръзнала вода, тоест лед. Ледът е прозрачен, следователно безцветен, така че защо снегът е бял?

Ако хванете снежинка и я погледнете отблизо, лесно ще видите, че тя също е предимно прозрачна. Тя придобива цвят само когато ръбовете й отразяват светлината – няма значение дали е слънчева или изкуствена. И ако снежинките бяха спретнато подредени, те биха изглеждали прозрачни, с изключение на това, че краищата биха били боядисани - в цвета на небето или най-близкия рекламен билборд. Снегът обаче пада хаотично, краищата са изложени на слънце под различни ъгли, отразяват го и го пречупват, пак хаотично. В резултат на това очите възприемат прясно нападната снежна преспа като съвършено бяла (разбира се, ако няма облак на небето).

Когато снегът хрупка

Сега остава да разберем защо снегът скърца под краката. Имайки предвид, че снежинките са ледени късове, отговорът на този въпрос не е твърде труден за да се даде. Ледените кристали са доста крехки, макар и твърди. При натиск върху тях (например под масата на човек, който върви в снега), снежинките се унищожават, издавайки едва доловимо хрускане. Съпровожда се от същото почти (ама само почти!) беззвучно скърцане от триенето на малки парчета лед едно в друго. Ако се счупи само една снежинка, човешкото ухо не би могло да чуе толкова слаб звук. Има обаче десетки хиляди от тях и дори милиони - и скърцането със скърцане става чуто. Освен това се появяват много тънки връзки-мостове между отделни снежинки в снежна преспа от скреж, невидими за окото, но добавят своята нотка към шума.

Когато снегът не скърца

Потомството не винаги е доволно от отговора: или го смятат за неразбираем, или не съвпада с тяхната визия за света. Но много по-често възникват следните въпроси, логично произтичащи от вашите обяснения: „Тогава защо снегът хрупка под краката при студове, а когато не е много студено, не?“ На първо място, защото снежинките стават по-гъвкави, еластични и не се чупят веднага при лек студ - много от тях имат време да се стопят под натиск. Също така няма триене между отделните кристали - той се „смазва“ с вода, която няма време да замръзне. И междуслойните мостове също не се образуват, така че няма какво да се спука. Съответно въпросът: „Защо снегът скърца под краката“ няма да възникне при дете, което ходи наблизо. Вярно, само до следващото застудяване!

Въпреки това родителите, които обясниха защо снегът скърца под краката им и избърсаха с облекчение потта от челата си, не трябва да се отпускат. Съвсем скоро детето им ще ги зарадва със следващия въпрос - и кой знае колко успешно ще може да отговори на него.

Снегът е един от видовете валежи, които се случват през определен сезон от годината. Образува се високо в облаците. Малки частици вода се събират около микроскопични частици прах и след това замръзват. Получените микроледове първоначално не надвишават 0,1 mm в диаметър. Падайки, те растат, изграждат тялото си поради кондензацията на въздуха и влагата по техните части. Размерът и дантелата на падащите снежинки зависят от височината и температурата на облака, от който са се образували. Но защо в студено времесняг хрущи под краката ви?

За да разберете защо снегът скърца под краката, в началото е необходимо да разберете структурата на снежинката.

Текстура на снежинка

Молекулярната структура на водата е подредена по такъв начин, че при образуването на снежинка ъглите могат да бъдат само 120 и 60 градуса. По краищата и върховете на снежинката се образуват нови кристални израстъци, а върху тях замръзват следващите слоеве. В резултат на тези процеси се раждат различни удивителни форми, но почти всички наподобяват формата на звезда.

Свързани материали:

Защо снегът се топи по-бързо в града, отколкото извън него?

Основни форми на снежинки

Учените са идентифицирали няколко основни форми на снежинките:

1. Игла - кристал, наподобяващ дълга игла от лед, понякога са кухи, а краищата се разклоняват на няколко израстъка;
2. Звезда - образуването наподобява тъкачна структура от ледени влакна. Влакната обикновено са подредени в произволни разклонения;
3. Дендрити - образуват се по време на сливането на снежинкови кристали, образувайки симетрични разклонени израстъци;
4. Пухкави - снежинки, които са загубили някои части по пътя или са се счупили напълно. Това се случва по няколко причини, една от тях е силен вятър;
5. Колона - големи плоски снежинки, са най-често срещаните, наподобяващи колона или форма на молив, обикновено шестоъгълни, заострени в края;
6. Плоча - идва под формата на венчелистче, което е разделено на сектори с ледени ребра.

Какво определя формата на снежинките?

Сред тези групи има 48 различни видовеобразуване на снежинки. Формата на снежинките зависи пряко от условията на средата, в която се образува. На първо място, силуетът на снежинката се влияе от температурата, облакът е по-студен, колкото по-високо е. Ако температурата на облака е сравнително висока - 30 до 0, тогава образуването на снежинка ще прилича на шестоъгълник с плоско тяло. При температура от -5 до -3 градуса снежинките наподобяват игловидни кристали. От - 8 до - 12 формата отново наподобява плосък шестоъгълник, а при температури от - 13 до - 16 се образуват снежинки под формата на кристални звезди.

Свързани материали:

Защо снегът е бял?

Защо снегът скърца?

Както беше описано по-горе, снегът е формация от различни малки кристали. В тялото на снежинката, сред кристалите, също има въздух. Когато определено количество сняг се компресира, той става по-плътен, целият състав на въздуха се измества и кристалите на снежинките се разбиват един срещу друг. ППри триене и счупване кристалът издава звук, който се възприема от човешкото ухо като хрущене или скърцане. Този шум не винаги се чува.