Расчеты, однако, показывают, что этот эффект слишком мал для того, чтобы заглушить скрип снега при слабом морозе. Таким образом, скрип снега в мороз объясняется химическими процессами, а именно поверхностным натяжением воды и химическим взаимодействием снега с другими материалами. С детства мы знаем народную примету – «Если снег скрипит под ногами – мороз будет еще крепче». Снег скрипит только в мороз, и тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. На этой странице сайта, в категории Математика размещен ответ на вопрос Почему в морозу погоду снег скрипит под ногами.
Почему снег хрустит под ногами физика
Однако родителям, разъяснившим, почему снег хрустит под ногами, и облегченно утершим пот со лба, расслабляться не стоит. Это происходит из-за того, что в морозные дни снег становится более сухим и хрупким. «Снег заскрипел под ногами — значит, мороз крепчает», — часто говорят люди.
Я-исследователь. Почему скрипит снег?
Однако родителям, разъяснившим, почему снег хрустит под ногами, и облегченно утершим пот со лба, расслабляться не стоит. Книга доктора физико-математических наук Сергея Владимировича Альтшулера "Почему снег скрипит под ногами?" расскажет о зимнем чуде – снеге. скажете вы и будете правы.
Почему в мороз снег искрится. Что такое снег и почему он белый? Когда снег не скрипит
Особенно громко скрипит снег в мороз — 1000–1600 Гц, когда кристаллы приобретают повышенную (для них) твёрдость и хрупкость и лишаются перманентно присутствующей на их поверхности водной смазки — испарения. Знание физических свойств снега позволяет лучше понять, почему он скрипит под ногами при морозе. Однако родителям, разъяснившим, почему снег хрустит под ногами, и облегченно утершим пот со лба, расслабляться не стоит.
Почему снег скрипит под ногами
скажете вы и будете правы. «Снег заскрипел под ногами — значит, мороз крепчает», — часто говорите вы. Многие замечают, что чем сильнее мороз, тем громче скрипит снег. Это связано с интересным физическим явлением — ломающимися снежинками.
Почему снег под ногами скрипит только в сильный мороз?
Потому хруст мы можем услышать лишь в морозную погоду. Но если снежинки сплавились, образуя прочный наст, то их хруст может быть слышен и при нулевой температуре. Хотя, по правде говоря, это не совсем будет похоже на хруст, скорее на специфический шорох. В другой нашей вы можете узнать о розовом снеге и о том, почему он пахнет арбузом.
Звук изменился! Он тихий. Провела опыт на бумажной модели снежинки.
Для этого взяла стакан с водой и листочки бумаги- «снежинки» и погрузила в воду. Сухой листочек рвется со звуком, мокрый листочек разорвался без звука. Сухая соль издает скрип, а у мокрой соли звук другой. Значит, сухой снег в морозную погоду скрипит под ногами, мокрый снег в теплую погоду не скрипит. Я провела наблюдение за скрипом снега в зависимости от температуры воздуха. А сила скрипа изменяется в зависимости от температуры воздуха — чем крепче мороз, тем сильнее скрипит.
Поэтому мы видим, как снежинки искрятся и переливаются на солнце.
Почему снежинки под ногами хрустят и скрипят? Прогуливаясь по снегу, нередко можно услышать хруст или скрип под ногами. Такой звук получается потому, что кристаллы снежинок под механическим давлением трутся между собой и ломаются. Однако такое явление можно наблюдать не всегда, а только при определенной температуре воздуха. Дело в том, что снег скрипит только при температуре от 2 до 20 градусов ниже нуля, причем в разных температурных интервалах скрип и хруст сопровождаются особенным звуком. На самом деле, даже излом одной маленькой снежинки сопровождается звуком. Но этот звук настолько слабый, что органы слуха человека его просто не воспринимают.
В то время, как ломаются триллионы снежинок, звук становится гораздо сильнее и человек отчетливо слышит характерное потрескивание снега. Дети умеют вопросами сильно озадачивать родителей и прочих взрослых: «Почему небо над нами синее? Цвет снега Почему снег хрустит под ногами, разберемся чуть позже, определимся сначала с первой частью вопроса. Детям, которые созрели для него, уже известно, что снег - это замерзшая вода, то есть лед. Лед прозрачный, соответственно - бесцветный, так почему все же снег белый? Если поймать снежинку и внимательно в нее вглядеться, нетрудно убедиться, что она в основном тоже прозрачна. Цвет она приобретает только тогда, когда ее грани отражают свет - все равно, солнечный или искусственный.
И если бы снежинки аккуратно складывались стопочкой, они казались бы прозрачными, разве что грани бы окрашивались - в цвет неба или ближайшего рекламного бигборда. Однако снег падает беспорядочно, грани подставляются солнцу под разными углами, отражают и преломляют его, опять же хаотично. В результате глаза воспринимают свеженападавший сугроб как идеально белый конечно, если на небе ни тучки.
Когда снег хрустит Теперь осталось выяснить, почему снег скрипит под ногами. Помня, что снежинки представляют из себя льдинки, ответ на этот вопрос дать не слишком сложно. Кристаллы льда, которыми они являются, довольно хрупкие, хотя и твердые. При давлении на них к примеру, под массой человека, идущего по снегу снежинки разрушаются, издавая еле слышный хруст. Ему сопутствует такой же почти но только почти! Если бы ломалась только одна снежинка, человеческое ухо было бы не в состоянии услышать настолько тихий звук.
Однако их десятки тысяч, а то и миллионы - и хруст со скрипом становятся слышимыми. Вдобавок между отдельными снежинками в сугробе от мороза появляются очень тонкие связи-мостики, невидимые глазу, но добавляющие в шум свою нотку. Когда снег не скрипит Отпрыски не всегда удовлетворяются ответом: или считают его заумным, или он не совпадает с их видением мира. Однако гораздо чаще возникают следующие вопросы, логично вытекающие из ваших объяснений: «А тогда почему снег хрустит под ногами в морозы, а когда не очень холодно - нет? Трение между отдельными кристалликами тоже отсутствует - она «смазывается» водой, которая не успевает замерзнуть. И мостики-прослойки тоже не образуются, так что и нечему лопаться. Соответственно, вопрос: «Почему снег хрустит под ногами» у ребенка, идущего рядом не возникнет. Правда, только до ближайшего похолодания! Однако родителям, разъяснившим, почему снег хрустит под ногами, и облегченно утершим пот со лба, расслабляться не стоит.
Очень скоро их чадо порадует их следующим вопросом - и кто знает, насколько успешно получится на него ответить. Дети любят задавать разные вопросы, ответить на которые бывает непросто. Мы уже выясняли, почему выпавший снег именно белого цвета. На первый взгляд ответ на этот вопрос дать очень просто. Но на самом деле это не так. На этот раз мы опять поговорим о снеге, разберемся, почему он издает характерный звук, хруст или скрип при минусовой температуре. Чтобы ответить на этот вопрос, почему хрустит снег под ногами, прежде нужно понять, что это вообще такое — снег. Высоко над землей, среди облаков, замерзает и превращается в маленькие кристаллики вода. Эти кристаллики называют снежинками.
Они всегда принимают форму шестиугольника. После замерзания они начинают свой путь к земле, а в процессе к каждому из шести углов примерзают новые и новые кристаллы. Это происходит случайным образом какое-то время, поэтому вероятность найти две одинаковые снежинки крайне мала. Каждая снежинка имеет свои уникальные размеры и форму. Почему снежинки хрустят, когда на них наступают Очень просто — когда на снег надавливают то множество кристалликов ломается друг об друга.
Почему мороз, снег и зимняя магия создают под ногами неотразимый скрип
Снежинки имеют сложную форму и изменяются по пути к месту приземления от шестигранной пластинки до пушистой звездочки и многогранного цветка. В некоторых коллекциях насчитывается более пяти тысяч фотографий разных снежинок. В Сибири при безветренной погоде могут образовываться хлопья снега диаметром до 30 сантиметров. Сугробы из таких хлопьев вырастают буквально на глазах прохожих.
Но малейший порыв ветра разбивает скопления снега и превращает их в отдельные снежинки и их обломки. В Якутии при морозе ниже 40 градусов снежинки выглядят как ледяные иголки, «алмазная пыль».
Дело в том, что при мягкой температуре воздуха снежинки покрыты тончайшим слоев воды. Она и гасит звук.
И чем теплее, тем слой воды больше. Так, при температуре в минус 10 градусов его толщина составляет один молекулярный слой, а при минус 1 градусе — слой увеличивается в сотни раз.
Традиционно, наступление зимы на большей части территории России ассоциируется со снегом. И конечно вы замечали, что иногда снег хрустит под ногами — причём, в морозную погоду этот звук слышен отчётливо и пропадает при наступлении оттепели. Физика может объяснить подобную особенность снежного покрова, ведь секрет кроется в поведении замёрзшей и жидкой воды, при этом феномен не обходится без действия силы трения. Не трудно догадаться, что скрип возникает из-за трения отдельных снежинок и их слоёв друг о друга и из-за разрушения самих кристалликов льда. Чем ниже температура атмосферы, тем более хрупкими становятся снежинки, что приводит к интенсивному разрушению ледяных крупинок от значительного воздействия и взаимного трения.
Достаточно лёгкого движения и кристаллы уже начинают ломаться. Поэтому с наступлением морозов хруст слышится более ясно и отчётливо. В начале прошлого века некоторые метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа, который он издаёт. Но вечно держаться морозы не могут и температура время от времени повышается. И если она не доходит до нуля градусов, но остаётся отрицательной, льдинки начинают подтаивать. В подобном состоянии снег уже содержит некоторое количество воды в жидком состоянии, которая окружает снежинки, хотя мы её и не видим. Именно жидкость смягчает скрип ломающихся кристаллов, изменяя ход процесса.
Хруст пропадает. Забавная аналогия — чтобы не скрипели петли у двери, их смазывают. То же происходит и с подтаявшим снегом. Исчезновение специфического звука наступает при температуре от -2 до -5 градусов по шкале Цельсия. Так что теоретически оценить, насколько морозно за окном, можно по звуку снега под ногами пешеходов. Но всё же прогноз погоды от гидрометцентра и градусник, закреплённый с внешней стороны окна, будут несколько надёжней. Атмосфера и погода Снег — это один из вида выпадающих осадков, характерный для определенного сезона года.
Он образуется высоко в облаках. Мизерные частицы воды собираются вокруг микроскопических частиц пыли, а затем замерзают. Образовавшиеся микро-льдинки изначально не превышают 0. Падая вниз, они растут, наращивая свое тело из-за конденсации на их частях воздуха и влаги. Размер и кружева падающих снежинок зависит высоты и температуры облака, из которого они образовались. Но почему в холодную погоду снег скрипит под ногами? Что бы понять почему снег скрипит под ногами в начале необходимо понять структуру снежинки.
Структура снежинки Молекулярная структура воды устроена таким образом, что в образовании снежинки углы могут быть только 120 и 60 градусов. На краях и вершинах снежинки образовываются новые кристаллические наросты, сверху них намерзают следующие слои. Вследствие этих процессов зарождаются различные удивительные формы, но практически все напоминают форму звезды. Основные формы снежинок Учеными были определены несколько основных форм снежинок: Игла — кристалл, напоминающий длинную спицу изо льда, изредка бывают пустотелыми, а концы разветвляются на несколько наростов; Звезда — образование напоминает плетущуюся структуру ледяных волокон. Волокна, обычно, расположены в произвольном ветвлении; Дендриты — образуются при срастании кристаллов снежинки, образуя симметричные ветвистые наросты; Пушистая — снежинки, которые по пути потеряли некоторые части или же разломились совсем. Это происходит по нескольким причинам, одна из них — сильный ветер; Столбик — большие плоские снежинки, являются самыми распространенными, напоминающие форму столба или карандаша, обычно шестигранные, заостренные на окончании; Пластинка — бывают в виде лепестка, который поделен на сектора ледяными ребрами. От чего зависит форма снежинок?
Также важна низкая температура окружающей среды, которая способствует сохранению характеристик снега, необходимых для возникновения скрипа. Научно можно объяснить скрип снега и путем эффекта пьезоэлектричества. При сжатии или деформации снега происходит изменение электрической поляризации его молекул, что вызывает возникновение зарядов. Эти заряды генерируют слабый электрический ток, который можно воспринимать как звук скрипа. Таким образом, звук скрипящего снега вызван трением между снежными частицами и может быть воспринят как результат давления и изменения электрических свойств снега. Звук скрипящего снега в морозное время года Зимой, когда на улице мороз и выпадает снег, под ногами возникает звук скрипящего снега. Этот звук вызывает много людей интерес и удивление. Но почему снег скрипит?
Хрустящий снег: почему он скрипит под нашими ногами
Почему снег такой холодный? Снег образуется в верхних слоях атмосферы, там, где температура сильно ниже температуры внизу, над поверхностью земли. Образуясь там, капли воды кристаллизируются в снежинки, другими словами в снег, и в таком состоянии достигают земли, оставаясь холодными. Кто создал снег? Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Что содержится в снеге? Очевидно, что сам по себе снег, состоящий из мелких кристалликов льда, то есть воды, не несет никакой угрозы.
Однако в выпавших на землю осадках можно обнаружить много других веществ: соль и другие антигололедные реагенты, бактерии, шесть и мочу животных. Сколько людей на Земле никогда не видели снега? Для многих людей снег тоже роскошь. Что будет если есть чистый снег? Итак, можно ли есть снег? Хотя если вы поймаете одну или две снежинки языком, плохого не случится!
Дети лепят из него снежных баб, играют им в снежки, а на северные народы строят из снега свои жилища.
Толстый слой снега согревает землю. Он не подпускает к ней морозный воздух, и сохраняет в глубине почвы положительную температуру. Что такое снег и как он образуется Если говорить научным языком, то снег - это вид атмосферных осадков. Это означает, что снег падает с неба в виде замёрзшего дождя. Снег - холодный, белый и пушистый. Он состоит из отдельных снежинок, похожих на шестиконечные звёздочки. Интересно, а как образуется снег?
Первое условие для появления снега - это холод. Когда на улице становится холодно, вода в лужах и озёрах покрывается льдом замерзает. В небе в это время замерзают дождевые тучи. Капли дождя в них превращаются в снег. Второй способ образование снега по-научному называется испарение. Послушайте, как оно происходит. Если постирать бельё и повесить его на улицу зимой, мокрая простынь сначала замёрзнет и станет твёрдой.
Через несколько дней простынь превратиться в мягкую сухую ткань. Что произошло? Сначала вода в простыне превратилась в лёд. Это произошло довольно быстро.
Относительного этого увеличивается высокочастотный максимум 1000-1600 Гц. Звук становится скрипящим и повизгивающим. При повышении температуры высокочастотный максимум нивелируется до показателей 250-400 Гц звук становится низким, хрустящим и может полностью исчезнуть при температуре близкой к 0 градусов.
Попробуйте провести пальцем по зубьям расчески и представьте, что нечто похожее происходит на микроскопическом уровне. Между разными снежинками постепенно нарастает тонкая прослойка льда, которая сцепляет их вместе. А когда человек наступает на снег, вся цепочка снежинок ломается — и возникает звук. Помимо этого, свою роль также играет температура. Когда она падает чуть ниже точки замерзания, кристаллики льда покрываются чем-то вроде жидкости, которая позволяет им скользить.
Информационный материал для детей младшего школьного возраста «Почему снег скрипит»
| Почему при морозе скрипит снег? - Справочник по саду и огороду | чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. |
| почему в сильный мороз снег хрустит под ногами | Именно поэтому почему снег мороз скрипит ногами становится понятно, если учесть разную степень хрупкости снежинок. |
| Почему снег скрипит под ногами | Вокруг Света | Зимой, когда на улице мороз и выпадает снег, под ногами возникает звук скрипящего снега. |
| Почему снег скрипит под ногами в мороз? Загадка природы раскрыта! | Отчего снег скрипит под ногами? |
| Почему в мороз снег скрипит под ногами кратко | Мокрый снег "смазан" водой, а не высушен, то есть, вода, что имеется в мокром снеге не позволяет ему ломаться так, как ломается сухой снег состоящий из заледенелых снежинок, ведь, в таких снежинках вода превратилась в лёд. |
Почему в морозу погоду снег скрипит под ногами?
| Что такое снег, как образуются снежинки? Почему снег скрипит под ногами | Снег это кристаллы льда, когда на улице очень холодно и ты наступаешь на снег, они вместо того чтобы растаивать и склеиваться, сталкиваються друг с другом, создавая звук. |
| Что такое снег, как появляется и зачем он нужен? | чем холоднее на улице, тем снег сильнее скрипит. |
| "Почему снег скрипит под ногами?" (АСТ, 2015) | Книга доктора физико-математических наук Сергея Владимировича Альтшулера "Почему снег скрипит под ногами?" расскажет о зимнем чуде – снеге. |
| Почему в мороз снег скрипит под ногами: научное объяснение и физические причины | При сильном морозе увеличивается сила звука, при ходьбе по снегу происходит разрушение кристаллической решётки воды, что сопровождается характерным скрипом. |
| Информационный материал для детей младшего школьного возраста «Почему снег скрипит» | Знание физических свойств снега позволяет лучше понять, почему он скрипит под ногами при морозе. |