это действительно так. Хрустящий снег: почему он скрипит под нашими ногами.
"Почему снег скрипит под ногами?" (АСТ, 2015)
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? Среди этих групп выделяют 48 различных видов образования снежинок.
Форма снежинок напрямую зависит от условий среды, в которой она образуется. В первую очередь на силуэт снежинки влияет температура, облако тем холоднее, чем оно выше. Если температура облака относительно высокая — 30 до 0, то образование снежинки будет напоминать шестиугольник с плоским телом. При температуре от — 5 до — 3 градусов снежинки напоминают игловидные кристаллы. С — 8 до — 12 форма вновь напоминает плоский шестиугольник, а при температуре от — 13 до — 16 образуются снежинки в виде кристаллических звездочек.
Почему снег скрипит? Как описано выше, снег — это образование из различных кристаллов маленьких размеров. В теле снежинки, среди кристаллов имеется также и воздух. При сжатии некоторого количества снега он уплотняется, весь состав воздуха вытесняется, а кристаллы снежинок ломаются друг о друга. При трении и переломе кристаллы издают звук, который и воспринимается человеческим ухом как хруст или скрип.
Этот шум слышен не всегда. Почему в холодную погоду снег скрипит, а в теплую нет? При повышенной температуре часть наста тает, а вода подавляет шум излома кристаллов, поэтому этот звук отчетливо слышен только в морозную погоду. Из-за перепада температур на поверхности снега присутствует некоторое количество воды, это способствует смерзанию снежинок в его слое. У недавно выпавшего снега плотность между снежинками низкая, а у старого — высокая.
Такой снег тоже способен издавать звук при сжатии, но уже более низкий. Здесь звуки более походят не на скрип, а глухой шорох. Звук скрипа снега может быть громче или тише.
Но так как снежинок очень много, то эти едва звуки сливаются в один более громкий, который мы и слышим, как уверенный скрип. Оказывается, при небольшом морозе поверхность снежинок покрыта тончайшим слоем воды. Именно слой жидкой воды на поверхности кристаллов-снежинок и заглушает скрип при слабом морозе. Кроме того, постоянно меняющийся водный слой на поверхности снежинок приводит к тому, что снежинки "слипаются".
Признаться, я и не думала, что тему снега и холода можно так развить : Почему снег скрипит под ногами?
Почему мороз трещит?
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 Снежинка 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?
Почему в мороз снег скрипит под ногами
снег не лепится! Но почему снег скрипит под ногами в морозную погоду? "Снег заскрипел под ногами — значит, мороз крепчает", — часто говорите вы.
Почему в мороз снег скрипит под ногами
↪ Снег скрипит под ногами из-за трения кристаллов снега между собой при давлении, создаваемом ногами человека. это звук возникающий в процессе разрушения кристаллов снега! Теперь осталось выяснить, почему снег скрипит под ногами.
Я-исследователь. Почему скрипит снег?
За счет слоя жидкой воды, толщина которого меняется в зависимости от температуры, снежинки могут смерзаться. Свежевыпавший пушистый снег имеет слабые связи между кристаллами, а у слежавшегося наста они прочные.
Характер издаваемых звуков зависит от температуры снега. В начале XX века метеорологи даже предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа. Ломка ледяных сосулек и взламывание льда ледоколом дают похожее распределение частот 125—200 Гц и 1250—2000 Гц , однако в случае льда максимумы более чётко выражены и отделены друг от друга. Усиление морозов делает кристаллики более твёрдыми, но более хрупкими. В результате этого возрастает высокочастотная составляющая 1000—1600 Гц — скрип сухого, морозного снега.
Подтаивание снега влияет и на характер трения снежинок друг о друга: смоченные смазанные водой кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а выше некоторой температуры снег вообще перестаёт скрипеть. Это связано с тем, что при определённой температуре снежинки при сдавливании не столько ломаются, сколько начинают подтаивать, энергия сдавливания расходуется не на слом кристалликов, а на таяние снежинок, выделяющаяся вода смачивает снежинки, и вместо сухого трения возникает «скольжение снежинок по смоченной поверхности». На характер звука влияет также и форма снежинок.
Именно слой жидкой воды на поверхности кристаллов-снежинок и заглушает скрип при слабом морозе. Кроме того, постоянно меняющийся водный слой на поверхности снежинок приводит к тому, что снежинки «слипаются». Свежевыпавший снег очень пушистый, у него слабые связи между кристаллами, а у слежавшегося снега эти связи гораздо прочнее, снежинки смерзаются между собой и их разрушение порождает немного другой звук — более низкий, похожий на шорох. Поэтому хруст слежавшегося снега слышен и при небольшом морозе.
Когда эта энергия достигает критического предела, она высвобождается в виде шума — скрипа и шуршания. Похожие звуки, возникающие при деформации снега, можно услышать в других областях, например, при сжатии сипучих гранулированных продуктов или при сгибании веток деревьев.
Таким образом, причины скрипа и шуршания снега в мороз — в процессе энергии, возникающей при деформации снежного слоя, который в силу своих физических свойств, становится прочнее в зимнее время года. Зависимость от температуры Скрип старых снежных снеговиков и шорох лужиц в зимнем парке являются одними из знаковых звуков зимнего сезона. Однако, также как и любой другой звук, скрип снега под ногами имеет научное объяснение, которое связано с температурой. Когда температура падает, структура снега изменяется и он становится более хрупким. На поверхности снега образуются кристаллы льда, которые, будучи недостаточно сцепленными с поверхностью земли, начинают «скрипеть» при наступании на них. Это происходит потому, что в месте контакта между снегом и землей образуется микрошипение из-за неровностей поверхности, а кристаллы льда и снежные хлопья начинают разрушаться под натиском ноги. Стоит отметить, что звук скрипа снега может меняться в зависимости от плотности снега и температуры. При более низких температурах снег становится более плотным, поэтому звук становится более тихим и его можно услышать только при близком нахождении к поверхности.
Почему в мороз снег скрипит под ногами и как это происходит
Книга доктора физико-математических наук Сергея Владимировича Альтшулера "Почему снег скрипит под ногами?" расскажет о зимнем чуде – снеге. Снег скрипит под ногами – значит, мороз крепчает. Скрипучий снег под ногами – один из самых романтичных зимних звуков, который радует сердце. С детства мы знаем народную примету – «Если снег скрипит под ногами – мороз будет еще крепче».
Исследовательская работа " Почему скрипит снег"
Снежный покров состоит из множества снежинок, кристаллов льда. Когда мы наступаем на снег, воздух выдавливается, снежинки трутся и ломаются друг об друга, издавая при этом очень слабый, почти неуловимый «скрип». Но так как снежинок очень, очень много, то эти звуки сливаются в один более громкий, который мы и слышим, как уверенный скрип. Оказывается, при небольшом морозе поверхность снежинок покрыта тончайшим слоем воды.
Этот лед поверх твердых снежных кристаллов является основной причиной скрипа под ногами. Кроме того, нагрузка на снег также является фактором скрипа. Если нагрузка на снежный покров увеличивается, то снежные кристаллы компактизируются, и это приводит к трении между ними и кристаллами льда поверх них. Это трение и создает звук, известный как скрип снега. Интересно, что температура воздуха не прямо пропорциональна скрипу снега. Если температура очень холодная, то снег становится слишком хрупким, чтобы скрипеть, а при очень теплой температуре на поверхности снега не образуется лед, необходимый для скрипа.
Поэтому снег скрипит, только когда температура воздуха немного ниже нуля. Научное объяснение Шуршание и скрип при ходьбе по снегу в морозное время года связано с физическими свойствами снежного слоя и процессом деформации приложенной к нему нагрузки. В морозное время снег становится твёрже, теряет влагу и приобретает кристаллическую структуру, схожую с соединениями, образующимися во время кристаллизации металлов. Эта структура является причиной прочности снега, которая позволяет ему не распадаться при нагрузке, а одновременно и причиной характерного шума.
Профессор выяснил, что форма снежного кристаллика зависит от содержания влаги в воздухе и его температуры. Кстати, все данные получены и многократно подтверждены У. Накайя экспериментальным путём.
Теоретического обоснования и интерпретации процесс так и не получил и ждёт своего открытия. Почему снег хрустит скрипит под ногами? Легко догадаться из предшествующих пояснений, что скрип снега — это ломающиеся при нажатии кристаллы. Когда мы наступаем на снежинки, то чрезвычайно непрочные их лучи разламываются. Между прочем, дополнительный скрип и хруст создаёт трение кристаллов друг о друга. 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. Снежный покров С повышением температуры снег подтаивает, испарение усиливается, вода смягчает трение кристаллов, а сами снежинки становятся менее хрупкими — «мягкими».
Кстати, при нажатии они ломаются и сминаются. Звук от разрушения «мягких» кристаллов — в диапазоне 250—400 Гц. Если снег слежался или снежинки сплавились в наст, связи между ними становятся намного прочнее. Конечно, на скрип это похоже мало, скорее — шорох или специфический шум. Источник Почему хрустит снег и при чём тут физика В последние недели октября дневная температура опускается всё ниже и ниже. Скоро холодные дожди в средней полосе России прекратятся — пойдёт снег. Впрочем, на севере нашей страны он уже выпал.
А Вы замечали, что снежный покров не всегда хрустит под ногами? Любые, даже самые обычные процессы и явления имеют очень удивительную и сложную физическую природу. И характерный звук от шагов по снежным дорогам — не исключение. Как доказывают наблюдения, его громкость зависит от температуры воздуха. Дело в том, что скрип возникает из-за трения отдельных снежинок и их слоёв друг о друга и из-за разрушения кристалликов льда. Чем ниже температура, тем более хрупкими становятся снежинки, что приводит к быстрому разрушению ледяных крупинок от значительного воздействия. Поэтому с наступлением морозов хруст слышится более ясно и отчётливо.
В начале прошлого века некоторые метеорологи предлагали оценивать температуру снега по характеру скрипа, который он издаёт. Когда температура повышается, но не доходит до нуля градусов, льдинки начинают подтаивать и снег уже содержит некоторое количество воды в жидком состоянии хотя, разумеется, мы её не видим. Именно жидкость смягчает скрип ломающихся кристаллов и хруст пропадает. Это происходит при температуре от -2 до -5 градусов по шкале Цельсия. Если захотите, то прислушайтесь к звукам снега и определите, достаточно ли тепло для прогулки декабрьским вечером.
Например, если погода не очень холодная и морозная, то снежинки покрываются тонким слоем воды.
Вода приглушает звук разрушающихся кристалликов, потому снежный скрип не возникает. Но чем выше температура, тем меньше вероятность возникновения водного слоя. 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.
Почему зимой снег скрипит под ногами
Теперь осталось выяснить, почему снег скрипит под ногами. ↪ Снег скрипит под ногами из-за трения кристаллов снега между собой при давлении, создаваемом ногами человека. 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. С детства мы знаем народную примету – «Если снег скрипит под ногами – мороз будет еще крепче». Однако родителям, разъяснившим, почему снег хрустит под ногами, и облегченно утершим пот со лба, расслабляться не стоит.
Почему снег скрипит под ногами? Причины, описание, фото и видео
↪ Снег скрипит под ногами из-за трения кристаллов снега между собой при давлении, создаваемом ногами человека. Почему под ногами снег скрипит громче в именно сильные морозы? Многие замечают, что чем сильнее мороз, тем громче скрипит снег. Ученые объяснили, почему снег скрипит под ногами.