Mokslas

Ar nori pastatyti senį besmegenį? Fizika gali padėti Mokslas

Neturint stebuklingų ledo princesių galių, tobulo sniego senio pastatymas gali būti rimtas iššūkis. Dažnai mūsų pastangos pasirodo šiek tiek vienkartinės arba vienpusės ir greitai ištirpsta neatpažįstamose gumbose. Vis dėlto savo asmeninio „Frosty“ ar „Olaf“ sukūrimas išlieka esmine žiemos pramoga.

Daugybė „YouTube“ vaizdo įrašai ir auklėjimo svetainės pasiūlykite sniego senio kūrimo patarimų, o internete yra maždaug tiek instrukcijų, kiek „Let It Go“ parodijų. Kažkas net patentuota instrukcijos, kaip pastatyti sniego senį / sniego sniegą 2011 m. Tačiau visi patarimai gali būti niekuo dėti, jei neturite mokslo. Suprasti fizines sniego savybes galite padėti išsiaiškinti, ar jūsų šedevras yra netgi įmanomas, o krovimo principai gali padėti jūsų pastangas.

Pirmiausia pakalbėkime apie sniegą. Sniegas gali būti per drėgnas arba per sausas, pažymi Danas Snieguolis , Rodo salos koledžo Providencijoje fizikas. Mokslininkai iš tikrųjų klasifikuoja sniegą pagal jo drėgmės kiekį - laisvo vandens kiekį, palyginti su ledo kristalais, - jo negalima painioti su vandens kiekiu, kurį sniegas ištirptų. Sniegas skirstomas į penkias kategorijas: sausas (nulis procento vandens), drėgnas (mažiau nei 3 proc.), Drėgnas (3–8 proc.), Labai drėgnas (8–15 proc.) Ir purus (daugiau nei 15 proc.).





Pagal šią skalę drėgnas ir šlapias sniegas yra idealus sniego senio statybai Jordy Hendrikx , sniego mokslininkas iš Montanos valstijos universiteto. Sausas sniegas yra tarsi biri pudra su dalelėmis, kurios nelabai sulimpa, o šleifas yra per skystas, kad išlaikytų formą. Galite galvoti apie laisvą vandenį kaip apie „klijus“. Jums reikia pakankamai, kad sukibtų kristalai, bet ne per daug. Priešingu atveju jis nesudarys tvirto sniego senio, sako Hendrikxas.

Sniego kristalų morfologija

Sniego kristalų formos žymiai keičiasi priklausomai nuo temperatūros.(Kennethas Libbrechtas / Remiantis U. Nakaya eksperimentais)



Aplinkinė oro temperatūra daugiausia lemia vandens kiekį sniege, taip pat jo kristalo struktūra . Drėgnos ir drėgnos sniegai krinta maždaug 32 laipsniais pagal Celsijų. Gerai žemiau užšalimo temperatūra suteikia sausesnį sniegą, nes daugiau vandens dalelių sušąla į kristalus. Šviežiai nukritę šlapi ar drėgni sniego kristalai paprastai yra klasikinių šakojančių snaigių formos, vadinamos dendritais, suteikiančios daug paviršiaus, kad vandeningi klijai galėtų susirišti. Dėl šaltesnių sąlygų plokščių plokščių formos yra mažesnės, todėl sausus miltelius dar sunkiau formuoti sniego gniūžtėmis ir sniego seniais.

Metų eksperimentai ir tyrimai su mano vaikais rodo, kad sniego ir vandens ekvivalentiškumas yra maždaug 5: 1, todėl sniegas idealiai tinka tobulam sniego seniui pastatyti, sako Snieguolė.

ar smegenų dydis koreliuoja su intelektu

Taigi, kokia audra sukeltų šį ypatingą drėgno ar šlapio sniego mišinį? Geriausios audros būna gana šiltos - tai yra sniegas, sako Hendrikxas. Tai reiškia, kad yra tik laipsnis ar du virš ar žemiau užšalimo. JAV rytinėje pakrantėje vėsus, drėgnas „Nor’easter“ - nepanašus į pūga, šią savaitę užklupusi Šiaurės rytus —Darytų triuką. Poliarinio sūkurio sąlygos greičiausiai pabarstys sausais milteliais, kurie suteikia minkštą ir sklandų važiavimą, idealiai tinka slidinėti.

Kai žaliava bus ant žemės, laikas pasirinkti sniego senio statybinį paviršių. Geriausia yra lygi žemė, tačiau asfaltas sugeria ir sulaiko saulės spindulių šilumą, todėl venkite važiavimų. Plokščia vieta šalia didelės kalvos dugno gali suteikti šešėlį ir apsaugoti jūsų kūrybą nuo tiesioginės saulės šilumos, nors tai gali būti rogių taikinys.

Rutuliai yra geriausi sniego senių statybiniai elementai. Formuojant sniego gniūžtes ir kartu sukraunant sniegą, spaudžiami ledo kristalai, todėl kai kurie statybų metu ištirpsta. Ištirpus, vanduo vėl kristalizuosis, surišdamas sniego gniūžtę, pažymi Sniego senis.

Užšaldytas krovimas

(Animacinis gif per bloodydifficult.tumblr.com / „Disney“)

Kalbant apie krovimą, reikia išvengti standartinės didelės, vidutinės ir mažos struktūros, kad būtų išvengta nuvertimo. Statant bet kurį sniego senį, svarbiausia išlaikyti sniego senio masės centrą, sako Sniego senis. The masės centras reiškia bet kurio objekto tašką, kuriame sutelkta jo masė - jei galėtumėte balansuoti sniego senį ant piršto, laikydami jį masės centre, jis išliktų stabilus. Kuo arčiau to taško yra žemė, tuo mažesnė tikimybė, kad vertikalus objektas nuvirs.

Žvelgdami į sniego senių statybą kaip būdą mokyti pagrindinių inžinerijos principų, Vakarų Virdžinijos valstijos „Bluefield State College“ studentai pasiūlyti kad optimalus sniego gniūžtėms skersmens santykis yra 3: 2: 1 iš apačios į viršų. Šis santykis palaiko pagrindą pakankamo dydžio, kad išlaikytų bendrą dviejų viršutinių sniego gniūžtių svorį. Remiantis kai kuriais pasakojimais, apversta sniego senio statyba yra įmanoma, tačiau tikriausiai netvari. Tai yra maždaug taip pat dažnai, kaip Sasquatch stebėjimai, perspėja Snieguolė.

Ir nestatykite savo bjauraus sniego senio per didelio, nes gali būti nustatyta viršutinė sferų dydžio riba, susijusi su vandens kiekiu sniege. Sniego gniūžtei augant, sunkiau spausti tinkamai pakuoti, sako Sniego senis. Tai gali sukelti nestabilią Frosty kūno dalių struktūrą ir gali sukelti katastrofišką nesėkmę.

Be stabilumo, sferos gali padėti jūsų sniego seniui ilgaamžiškumą, nes formos sumažina paviršiaus plotą, veikiamą kylančios temperatūros, ir taip sulėtina tirpimą. Tai suteikia „Frosty“ geriausią galimybę išlikti ramiai ir kietai, sako Snieguolė. Deja, tirpstant neišvengiama kylant temperatūrai. Ačiū Sušalę , Mes visi žinome kas nutinka sniego seniams vasarą .





^