ბავშვებს უყვართ სხვადასხვა კითხვების დასმა, რომელზეც პასუხის გაცემა რთულია. ჩვენ უკვე გავარკვიეთ, რატომ მოვიდა თოვლი თეთრი. ერთი შეხედვით, ამ კითხვაზე პასუხი ძალიან მარტივია. მაგრამ სინამდვილეში ასე არ არის. ამჯერად ისევ თოვლზე ვისაუბრებთ, გავარკვევთ, რატომ გამოსცემს ის დამახასიათებელ ხმას, კრუტუნს ან ღრიალებს ნულამდე ტემპერატურაზე.

ამ კითხვაზე პასუხის გასაცემად, რატომ ჭკნება თოვლი თქვენს ფეხქვეშ, ჯერ უნდა გესმოდეთ რა არის ეს - თოვლი. მიწაზე მაღლა, ღრუბლებს შორის წყალი იყინება და პატარა კრისტალებად იქცევა. ამ კრისტალებს ფიფქებს უწოდებენ. ისინი ყოველთვის ექვსკუთხედის ფორმას იღებენ.

გაყინვის შემდეგ ისინი იწყებენ მოგზაურობას მიწამდე და ამ პროცესში სულ უფრო მეტი კრისტალები იყინება ექვსიდან თითოეულ კუთხეში. ეს ხდება შემთხვევით გარკვეული დროის განმავლობაში, ამიტომ ორი იდენტური ფიფქის პოვნის ალბათობა უკიდურესად დაბალია. თითოეულ ფიფქს აქვს თავისი უნიკალური ზომა და ფორმა.

რატომ ჭკნება ფიფქები ფეხის გადადგმისას?

ეს ძალიან მარტივია - თოვლზე დაჭერისას ბევრი კრისტალი ტყდება ერთმანეთს. განსაკუთრებით საინტერესოა, რომ ხრაშუნის სიძლიერე დამოკიდებულია ჰაერის ტემპერატურაზე - რაც უფრო ცივა, მით უფრო ხმამაღლა იშლება ფიფქები.

ეს იმიტომ ხდება, რომ ტემპერატურის ვარდნასთან ერთად კრისტალები უფრო და უფრო ხისტი ხდება და ასევე უფრო ადვილად იშლება. არსებობს კიდევ ერთი ჰიპოთეზა - კრუნჩხვა ხდება იმის გამო, რომ ფიფქები ერთმანეთს ეხებიან.

მაგრამ ერთი ფიფქია რომ ავიღოთ და დავამსხვრიოთ, ხმა არ გვესმის. ის ძალიან მშვიდია და მსოფლიოში ვერავინ განასხვავებს მას. ხრაშუნის ეფექტი ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ყინულის კრისტალების დიდი რაოდენობა ერთდროულად იშლება. ეს ხმა გვესმის იმის გამო, რომ ამდენი ფიფქი ერთდროულად იშლება.

თუ ტემპერატურა მოიმატებს, კრისტალები იწყებენ წყალად გადაქცევას, მათი გატეხვა უფრო რთული ხდება და ხმა ქრება.

თოვლი წელიწადის გარკვეული სეზონისთვის დამახასიათებელი ნალექის სახეობაა. იგი იქმნება ღრუბლებში მაღლა. წყლის პაწაწინა ნაწილაკები გროვდება მიკროსკოპული მტვრის ნაწილაკების გარშემო და შემდეგ იყინება. მიღებული მიკროყინულის ფანტელები თავდაპირველად არ აღემატება 0,1 მმ დიამეტრს. დაცემისას ისინი იზრდებიან, აფართოებენ სხეულს მათ ნაწილებზე ჰაერისა და ტენიანობის კონდენსაციის გამო. ჩამოვარდნილი ფიფქების ზომა და მაქმანი დამოკიდებულია ღრუბლის სიმაღლეზე და ტემპერატურაზე, საიდანაც ისინი ჩამოყალიბდნენ. მაგრამ რატომ შიგნით ცივი ამინდიფეხქვეშ თოვლი გიკაკუნებს?

იმის გასაგებად, თუ რატომ ცვივა თოვლი ფეხქვეშ, ჯერ უნდა გაიგოთ ფიფქის სტრუქტურა.

ფიფქის სტრუქტურა

წყლის მოლეკულური სტრუქტურა შექმნილია ისე, რომ ფიფქის ფორმირებისას კუთხეები შეიძლება იყოს მხოლოდ 120 და 60 გრადუსი. ფიფქის კიდეებსა და ზედა ნაწილებზე წარმოიქმნება ახალი კრისტალური წარმონაქმნები და მათ თავზე იყინება შემდეგი ფენები. ამ პროცესების შედეგად იბადება სხვადასხვა საოცარი ფორმები, მაგრამ თითქმის ყველა ვარსკვლავის ფორმას ჰგავს.

დაკავშირებული მასალები:

რატომ დნება თოვლი ქალაქში უფრო სწრაფად, ვიდრე ქალაქგარეთ?

ფიფქების ძირითადი ფორმები

მეცნიერებმა გამოავლინეს ფიფქების რამდენიმე ძირითადი ფორმა:

1. ნემსი არის კრისტალი, რომელიც წააგავს ყინულისგან დამზადებულ გრძელ ქსოვის ნემსს, ზოგჯერ ის ღრუა, ბოლოები კი რამდენიმე გამონაზარდად იშლება;
2. ვარსკვლავი - ფორმირება წააგავს ყინულის ბოჭკოების ქსოვის სტრუქტურას. ბოჭკოები, როგორც წესი, მოწყობილია შემთხვევითი განშტოებით;
3. დენდრიტები - წარმოიქმნება, როდესაც ფიფქის კრისტალები ერთად იზრდება, ქმნიან სიმეტრიულ განშტოებულ წარმონაქმნებს;
4. ფუმფულა - ფიფქები, რომლებმაც გზაში რაღაც ნაწილი დაკარგეს ან მთლიანად გატეხეს. ეს რამდენიმე მიზეზის გამო ხდება, მათგან ერთ-ერთი ძლიერი ქარია;
5. სვეტი - დიდი ბრტყელი ფიფქები, ყველაზე გავრცელებულია, ჰგავს სვეტის ან ფანქრის ფორმას, ჩვეულებრივ ექვსკუთხა, ბოლოში ხაზგასმული;
6. ფირფიტა - გამოდის ფურცლის სახით, რომელიც დაყოფილია სექტორებად ყინულის ნეკნებით.

რა განსაზღვრავს ფიფქების ფორმას?

ამ ჯგუფებს შორის არის 48 სხვადასხვა სახისფიფქების ფორმირება. ფიფქების ფორმა პირდაპირ დამოკიდებულია გარემო პირობებზე, რომლებშიც ისინი იქმნება. პირველ რიგში, ფიფქის სილუეტზე მოქმედებს ტემპერატურა, რაც უფრო მაღალია ღრუბელი. თუ ღრუბლის ტემპერატურა შედარებით მაღალია - 30-დან 0-მდე, მაშინ ფიფქის წარმოქმნა დაემსგავსება ბრტყელი სხეულის მქონე ექვსკუთხედს. -5-დან -3 გრადუსამდე ტემპერატურაზე ფიფქები ნემსის ფორმის კრისტალებს წააგავს. – 8 – დან – 12 – მდე, ფორმა კვლავ წააგავს ბრტყელ ექვსკუთხედს, ხოლო – 13 – დან – 16 – მდე ტემპერატურაზე, ფიფქები იქმნება კრისტალური ვარსკვლავების სახით.

დაკავშირებული მასალები:

რატომ არის თოვლი თეთრი?

რატომ ღრიალებს თოვლი?

როგორც ზემოთ იყო აღწერილი, თოვლი არის სხვადასხვა პატარა კრისტალების წარმოქმნა. ფიფქის სხეულში, კრისტალებს შორის, ჰაერიც არის. როდესაც თოვლის გარკვეული რაოდენობა შეკუმშულია, ის უფრო მკვრივი ხდება, ჰაერის მთელი შემადგენლობა გადაადგილდება და ფიფქების კრისტალები იშლება ერთმანეთს. პროდესაც ხახუნი და მოტეხილობა ხდება, ბროლი წარმოქმნის ხმას, რომელიც ადამიანის ყურის მიერ აღიქმება როგორც ხრაშუნა ან ხრაშუნა. ეს ხმაური ყოველთვის არ ისმის.

ზამთარზე ფიქრისას ყოველთვის წარმოიდგენთ თოვლივით თეთრ საბანს, რომელიც ირგვლივ ყველაფერს ფარავს, მაგრამ იშვიათად თუ ფიქრობს ვინმე იმაზე, თუ რატომ არის თეთრი.

ნულამდე ტემპერატურაზე ატმოსფეროში წყლის წვეთები იყინება და იქცევა ყინულად, ეცემა მიწაზე თოვლის სახით. ყინული არის წყალი მყარ მდგომარეობაში და თავისთავად გამჭვირვალეა. მაშინ რატომ არის თოვლი თეთრი?

ფიფქებსაც არ აქვთ ფერი, მაგრამ თუ მათ გამადიდებელი შუშით შეხედავთ, შეამჩნევთ, რომ ისინი კრისტალებს ჰგავს, რომლებიც ჩვეულებრივ ექვსკუთხედს მოგვაგონებს, მათი ფორმის კიდეებით. თოვლის დროს სწორედ ფიფქების კიდეები ასახავს სინათლის სხივებს, რაც თოვლს ანიჭებს ჩვენთვის ნაცნობ თეთრ ფერს.

ადგილზე თოვლის საფარი არის ფიფქების მტევანი, რომელიც მდებარეობს ერთმანეთთან ძალიან ახლოს ქაოტურად. ისინი ერთად ირეკლავენ სინათლეს უფრო დიდი ძალით, ამიტომ ღამითაც კი, როცა ზედაპირი მზე არ არის განათებული, ჩვენ ვხედავთ თოვლს თეთრად. ღამის სინათლის სხივების წყაროა მთვარე, ვარსკვლავები და ფარნები.

თუმცა, თოვლის საფარის „გათეთრების“ მიზეზი მდგომარეობს არა მხოლოდ ყინულის კრისტალების კიდეების უნარში, აირეკლონ მათზე დაცემული შუქი, არამედ მათი ზედაპირის სისუფთავე. საქმე იმაშია, რომ არცერთი ფიფქი არ შეიძლება იყოს იდეალურად გამჭვირვალე. ატმოსფეროში წყლის წვეთები ერევა სხვადასხვა ნაწილაკებს (მტვერი, სამრეწველო გამონაბოლქვიდა სხვა დამაბინძურებლები), რომლებსაც შეუძლიათ სინათლის არარეკლული სხივების შთანთქმა.

რატომ ანათებს თოვლი?

ამ შემთხვევაში მოქმედებს ცნობილი კანონი: დაცემის კუთხე ტოლია არეკვლის კუთხის. ჩვეულებრივი ექვსკუთხედის ფორმის მილიარდობით მიკროკრისტალი შთანთქავს მზის სხივებს, არღვევს მათ და შემდეგ ირეკლავს მათ სხვადასხვა მიმართულებით და სხვადასხვა კუთხით, როგორც „მზის სხივები“. ამიტომ ჩვენ ვხედავთ, როგორ ანათებს და ანათებს ფიფქები მზეზე.

რატომ ჭკნება ფიფქები და ღრიალებენ ფეხქვეშ?

თოვლში სეირნობისას ხშირად გესმით ხრაშუნა ან ღრიალი ფეხქვეშ. ეს ხმა წარმოიქმნება იმის გამო, რომ ფიფქის კრისტალები მექანიკური წნევის ქვეშ ერევა ერთმანეთს და იშლება. თუმცა, ეს ფენომენი ყოველთვის არ შეიძლება შეინიშნოს, მაგრამ მხოლოდ ჰაერის გარკვეულ ტემპერატურაზე.

ფაქტია, რომ თოვლი ღრიალებს მხოლოდ 2-დან 20 გრადუსამდე ტემპერატურაზე, ტემპერატურულ სხვადასხვა დიაპაზონში კი ხრაშუნას და ხრაშუნას განსაკუთრებული ხმა ახლავს. ეს აიხსნება იმით, რომ ქ ძლიერი ყინვაფიფქის კრისტალები უფრო მკვრივი და ძლიერი ხდება, ხოლო 0 °C და ზემოთ ტემპერატურაზე თოვლის საფარი კარგავს ძალას და იწყებს დნობას.

ფაქტობრივად, ერთი პატარა ფიფქის მსხვრევას ხმაც ახლავს. მაგრამ ეს ხმა იმდენად სუსტია, რომ ადამიანის სმენის ორგანოები მას უბრალოდ ვერ აღიქვამენ. ტრილიონობით ფიფქების მსხვრევისას ხმა უფრო ძლიერდება და ადამიანს აშკარად ესმის თოვლის დამახასიათებელი ხრაშუნა.

ბავშვებს შეუძლიათ მშობლებისა და სხვა უფროსების დიდი გამოცანა კითხვებით: „რატომ არის ცა ჩვენს ზემოთ ცისფერი?“, „რატომ ანათებს მზე?“, „რატომ მიედინება მდინარე?“... ზამთარში მათი საყვარელი ბავშვების კითხვა: "რატომ არის თოვლი თეთრი, კრუნჩხავს და ჭკნება ფეხქვეშ?" და ღირს ამ ინტერესთან დაუყოვნებლივ გამკლავება, რადგან ეს ზამთარი ბოლო არ არის და თუ ახლავე გააჩუმებთ საკითხს, ის მშობლების წინაშე მხოლოდ ერთ წელიწადში წამოიჭრება.

თოვლის ფერი

ჩვენ გავარკვევთ, რატომ ჭკნება თოვლი ფეხქვეშ, ჯერ გადავწყვიტოთ კითხვის პირველი ნაწილი. ამისთვის მომწიფებულმა ბავშვებმა უკვე იციან, რომ თოვლი არის გაყინული წყალი, ანუ ყინული. ყინული გამჭვირვალეა და, შესაბამისად, უფერო, რატომ არის თოვლი თეთრი?

თუ ფიფქს დაიჭერთ და კარგად დააკვირდებით, ძნელი არ არის იმის დანახვა, რომ ის ასევე ძირითადად გამჭვირვალეა. ფერს მხოლოდ მაშინ იძენს, როცა მისი კიდეები ირეკლავს სინათლეს - არ აქვს მნიშვნელობა მზიანია თუ ხელოვნური. და თუ ფიფქები ლამაზად იყო დაწყობილი, ისინი გამჭვირვალე ჩანდნენ, გარდა იმისა, რომ კიდეები შეღებილი იქნებოდა - ცის ფერი ან უახლოესი სარეკლამო ბილბორდი. თუმცა, თოვლი ცვივა შემთხვევით, კიდეები მზეს სხვადასხვა კუთხით ექვემდებარება, ირეკლავს და ირღვევა, ისევ ქაოტურად. შედეგად, თვალები ახლად ჩამოვარდნილ თოვლს იდეალურად თეთრად აღიქვამს (რა თქმა უნდა, თუ ცაზე ღრუბლები არ არის).

როცა თოვლი ჭკნება

ახლა რჩება იმის გარკვევა, თუ რატომ ცვივა თოვლი ფეხქვეშ. იმის გათვალისწინებით, რომ ფიფქები ყინულის ნაჭრებია, ამ კითხვაზე პასუხი არც ისე რთულია. ყინულის კრისტალები, რომლებიც ისინი არიან, საკმაოდ მყიფეა, თუმცა ისინი მძიმეა. როდესაც მათზე ზეწოლა ხდება (მაგალითად, თოვლში მოსიარულე ადამიანის სიმძიმის ქვეშ), ფიფქები იშლება და წარმოქმნის ძლივს გასაგონ კრუნჩხვას. მას ახლავს იგივე თითქმის (მაგრამ მხოლოდ თითქმის!) ჩუმი ხრაშუნა ყინულის პაწაწინა ნაჭრების ერთიმეორის წინააღმდეგ ხახუნისგან. ერთი ფიფქი რომ გატყდეს, ადამიანის ყური ვერ გაიგონებდა ასეთ პატარა ხმას. თუმცა, ათიათასობით, ან თუნდაც მილიონობით მათგანია - და ხრაშუნა ისმის. გარდა ამისა, შორის ცალკე ფიფქებიყინვისგან თოვლში ჩნდება ძალიან წვრილი ხიდები, თვალისთვის უხილავი, მაგრამ ხმაურს საკუთარ ნოტს მატებს.

როცა თოვლი არ სკდება

შთამომავლები ყოველთვის არ კმაყოფილდებიან პასუხით: ან თვლიან აბსტრაქტურად, ან არ ემთხვევა მათ ხედვას სამყაროს შესახებ. თუმცა, ბევრად უფრო ხშირად ჩნდება შემდეგი კითხვები, ლოგიკურად გამომდინარეობს თქვენი ახსნა-განმარტებიდან: „მაშინ, რატომ გიკრავს თოვლი ფეხქვეშ ცივ ამინდში, მაგრამ როცა ძალიან არ ცივა, არა?“ უპირველეს ყოვლისა, იმიტომ, რომ ფიფქები მცირე სიცივით ხდება უფრო მოქნილი, ელასტიური და მაშინვე არ ტყდება - ბევრი ახერხებს დნობას წნევის ქვეშ. ასევე არ არის ხახუნი ცალკეულ კრისტალებს შორის - ის "შეზეთებულია" წყლით, რომელსაც გაყინვის დრო არ აქვს. და ხიდის ფენებიც არ იქმნება, ასე რომ არაფერია ადიდებული. შესაბამისად, თქვენს გვერდით მოსიარულე ბავშვს არ გაუჩნდება კითხვა: „რატომ ჭკნება თოვლი ფეხქვეშ“. მართალია, მხოლოდ მომდევნო გაციებამდე!

თუმცა, მშობლებმა, რომლებმაც ახსნეს, რატომ ცვივა თოვლი ფეხქვეშ და შუბლიდან ოფლი შვებით მოიწმინდეს, არ უნდა დაისვენონ. ძალიან მალე მათი შვილი გაახარებს მათ შემდეგი კითხვით - და ვინ იცის, რამდენად წარმატებით შეძლებენ მასზე პასუხის გაცემას.

როგორ იქმნება თოვლი?

თოვლი არის ბევრი ლამაზი ცქრიალა ფიფქია, რომელიც სიმაღლიდან მიწაზე ეცემა.

ზამთარში ქარი ღრუბლებს ჩვენს მიწაზე თბილი ოკეანეებიდან და ზღვებიდან გადააქვს. მიწის ზემოთ, როდესაც ღრუბლები გაცივდებიან, მათში წარმოიქმნება პატარა კრისტალები და ორთქლის ახალი ნაწილაკები დნება და გაცივდება მათ ზედაპირზე, რომლებიც გადაიქცევა ყინულის ახალ კრისტალებში. ეს ექვსკუთხა კრისტალი მუდმივად იზრდება, ვითარდება და საბოლოოდ ხდება საოცრად ლამაზი ფიფქია, რომლითაც აღფრთოვანებული ვართ თოვლის დროს.

რატომ არის თოვლი თეთრი?

თუ გადავხედავთ ფიფქს, ამ პატარა ვარსკვლავს, რომელიც გადის მზის სხივი, მაშინ შევამჩნევთ რომ უფერულია. მაშინ რატომ არის თოვლი თეთრი, თუ ის ფიფქებისგან შედგება? რადგან როცა თოვს, ფიფქები ერთმანეთზე უწესრიგოდ ეცემა, ტყუილი ერთგვაროვანი მასადა გახდებიან გაუმჭვირვალე, ვინაიდან მათ არ შეუძლიათ მთლიანად მზის სხივების გადაცემა საკუთარი თავის მეშვეობით. მზის სხივი კი თეთრია, რის გამოც ჩვენ ვხედავთ თოვლს კაშკაშა თეთრად.

რატომ ჭკნება თოვლი ცივ ამინდში ფეხქვეშ?

ფაქტია, რომ თითოეული ფიფქი პატარა კრისტალია. როცა თოვლზე აბიჯებ, ამ კრისტალების მასა იკუმშება, ერევა ერთმანეთს და იშლება. როცა ყინვა სუსტია, როცა თოვლს აბიჯებ, ფიფქები-კრისტალები იკუმშება, მაგრამ ამავდროულად, ზოგიერთი ფიფქი დნება და წყალში იქცევა. წყალი ხდება დარჩენილი კრისტალების ერთგვარი ლუბრიკანტი და ისინი არ ჭკნება. მაგრამ ძლიერი ყინვის დროს ფიფქების დნობა არ ხდება და ისმის თოვლის ხრაშუნა - ხმაური დამსხვრეული თოვლის კრისტალებისგან. უფრო მეტიც, რაც უფრო ძლიერია ყინვა, მით უფრო მაღალია ხმა.

("პატარა რატომების პირველი ენციკლოპედიიდან")

საფოსტო ბარათი ფიფქებით

ახლა, ჩემო მეგობარო, მოვამზადოთ ბარათი ფიფქით და მივცეთ ბებიას.

დედას შეუძლია თოვლის ფიფქის ამოჭრა,

და დააწებეთ ბავშვი ბლანკზე.

მზადაა!

გილოცავთ მოახლოების მეორე კვირას, მეგობრებო!

ქრისტინა,
კლუბი "განვითარების სახლები"