Сіз жаңбырға тамшы тамшыларына таңырқап, таңырқап, таңырқап қараған кезіңіз болғаны анық. Әрдайым дөңгелек немесе сопақ пішіндерге ұқсайтын тамшылар және сіз оларды инелер сияқты құлап жатқанын көресіз. Су тамшыларының пайда болуының қандай тылсымдары бар? Кішкентай су тамшыларының астында не жасырылған және неге су тамшылары пайда болады?
Егер сіз осы жұмбақтар мен күмәндардың барлығын ашқыңыз келсе, оқи беріңіз 🙂
Бір тамшы су
Су - жер бетінде кездесетін ең көп таралған элемент. Судың арқасында біз білетін өмір дами алады. Егер ол болмаса, өзен, көл, теңіз немесе мұхит болмас еді. Не керек, біз өмір сүре алмадық өйткені біз 70% судан тұрамыз.
Суды үш күйде де кездестіруге болады: қатты (мұз түрінде), сұйық (су) және газ (су буы). Оның күйінің өзгеруі толығымен температура мен қысымға байланысты. Жылу мұзға түскен кезде оның энергиясы оның ішіндегі су молекулаларының тербелісін күшейтеді және ол ери бастайды. Егер бұл жылу жалғаса берсе, бөлшектердің бөлінетіні соншалық, олар газға айналады. Су буы олар жай ғана тамшылар. Бірақ ...
Неліктен су тамшылары пайда болады?
Суды құрайтын молекулаларды көрсеткенде, оны дірілдеу және айналдыру арқылы біріктірілген шарларға ұқсас дөңгелек пішінге айналдырамыз. Егер солай болса, неге төгілген су бір молекуланың қалыңдығына жайылмайды? Бұл не деп аталатындықтан пайда болады беттік керілу. Молекулалар арасында болатын беттік керілудің арқасында біз инені әйнектің үстіне қалқып шығара аламыз немесе етікші жәндіктер суда жүре алады.
Мұны түсіну үшін сұйықтықтың ішінде не болып жатқанын білу керек. Су молекулалардан тұрады және олар өз кезегінде атомдар болып табылады. Әрбір атомда оң зарядтар (протондар) және теріс зарядтар (электрондар) болады және олар түзетін молекула түріне байланысты сол немесе басқа түрге ие болады. Кейде электрон қабаты бір-біріне, ал басқа уақытта протондар мен электрондарға көбірек тартылады. Сондықтан тарту және итеру күштері бар екенін білеміз.
Сұйықтықтың ішіндегі молекуланы қарастырған кезде, оны қалай толығымен көп молекулалармен қоршалғанын және бар барлық молекулааралық күштер бірін-бірі жоққа шығаратындығын көре аламыз. Егер біреуі сол жаққа ату керек болса, екіншісі сол қарқынмен оңға қарай ататын еді, сондықтан олар бір-бірін жоққа шығарады. Бұл молекулаларға ие болады аз энергия және тұрақты. Қолдау үшін ең аз қуат жұмсалатын күй әрдайым ізделінеді, ыстық салқындатылады, өте жоғары құлайды және т.б.
Судың беткі қабатында орналасқан молекулаларды бақылау кезінде мәселе күрделі. Бұл молекулалар басқа молекулалармен толық қоршалмаған. Олар тек бір жағынан күш алады, ал екінші жағынан емес. Бұл мәселені шешу үшін молекулалар өздерінің орналасуын азайтып, пішін табуға тырысады. Сол көлем үшін, бетінің ауданы ең кіші геометриялық дене - бұл сфера.
Барлық осы себептерге байланысты, суды дөңгелек немесе шар пішініне құю кезінде су тамшылары пайда болады. Массасы аз және судан тығыз заттардың (мысалы, етікшелі жәндіктер) қалқып кетуінің себебі де осы, өйткені су беті бөгде заттың кіруіне жол бермеу үшін.
Судағы беттік керілу басқа сұйықтықтарға қарағанда жоғары, өйткені оның молекулаларының геометриясы бұрыштық және көп күштердің пайда болуына себеп болады.
Неліктен жаңбыр тамшылары көз жасына ұқсас?
Судың тамшыларының пайда болу себебін түсіндіргеннен кейін, бұл тамшылардың жаңбыр кезінде аспаннан түскен кезде неге көз жасының формасын алатындығын түсіндіретін кез келді.
Әдетте тамшы тәрізді су тамшысы бейнеленген. Алайда, егер бұл тамшылар терезеге түспесе, оның ұқсас формасы болмайды. Жаңбыр тамшылары кішкентай радиусы миллиметрден аз және шар тәрізді. Ең үлкені 4,5 мм-ден жоғары радиус мәндеріне жеткенде гамбургер тоқаштарының пішінін алады. Бұл орын алған кезде тамшылар парашютпен түбінің айналасында су түтігі бар бұрмаланып, кішкене тамшыларға таралады.
Су тамшылары формасының бұл өзгеруі екі күштің бір уақытта әсер етуі нәтижесінде пайда болады. Біріншісі бұрын көрген беттік керілу, ал екіншісі - ауа қысымы, құлап жатқан кезде тамшының табанын жоғары қарай итеру үшін қабат. Судың тамшысы кішірек болған кезде, беттік керілу ауа қысымына қарағанда үлкен күш көрсетеді, сондықтан тамшы сфера формасын алады. Су тамшысының мөлшері өскен сайын, оның түсу жылдамдығы артады, осылайша ауа қысымының судың түсуіне әсер ететін күші де осылай болады. Бұл тамшының тегістелуіне әкеледі және оның ішінде депрессия пайда болады.
Түсудің радиусы 4 мм-ден асқанда, тамшы центріндегі депрессия пайда болатындай өседі үстінде су сақинасы бар сөмке және осы үлкен тамшыдан бірнеше кішкентайлар пайда болады.
Осы ақпарат арқылы сіз су тамшылары туралы және олардың әр жерде болған кезде неге осындай пішінге ие болатыны туралы көбірек біле аласыз. Енді сіз бізге терезе арқылы бізге өмір беретін элемент туралы көбірек біле аласыз.
Бірінші болып пікір айтыңыз