Kāpēc veidojas ūdens pilieni un kādas formas tie var būt?

krīt ūdens pilieni

Noteikti jūs kādreiz esat skatījies uz lietu, neizpratnē un pārsteigts par to, kā lietus lāses tam krīt. Pilieni, kas vienmēr atgādina apļveida vai ovālas formas un kurus jūs personīgi redzat, kā tie nokrīt, it kā tie būtu adatas. Kādi noslēpumi slēpjas aiz ūdens pilienu veidošanās? Kas slēpjas zem sīku ūdens pilienu virsmas un kāpēc veidojas ūdens pilieni?

Ja vēlaties atšifrēt visas šīs mīklas un šaubas, turpiniet lasīt 🙂

Ūdens piliens

ūdens pilieni uz virsmas

Ūdens ir visizplatītākais elements, kas pastāv uz zemes virsmas. Pateicoties ūdenim, dzīve, kādu mēs zinām, var attīstīties. Ja ne viņa, nebūtu upju, ezeru, jūru vai okeānu. Turklāt mēs nevarējām dzīvot jo mūs veido 70% ūdens.

Ūdens var atrasties visos trīs stāvokļos: cietā (ledus formā), šķidrumā (ūdenī) un gāzē (ūdens tvaikos). Tās stāvokļa maiņa ir pilnībā atkarīga no temperatūras un spiediena. Kad siltums tiek uzklāts uz ledus, tā enerģija palielina ūdens molekulu vibrācijas tā iekšienē un tas sāk kust. Ja šis karstums turpināsies, daļiņas atdalīsies tik daudz, ka tās pārvērtīsies par gāzi. Ūdens tvaiki tie ir tikai mazi ūdens pilieni. Bet ...

Kāpēc veidojas ūdens pilieni?

pilieni ūdens uz glāzes

Norādot uz molekulām, kas veido ūdeni, mēs padarām to par apļveida formu, kas līdzīga bumbiņām, kuras tur kopā, vibrējot un rotējot. Ja tā būtu, kāpēc tad, kad izlijušais ūdens neizplatās vienas molekulas biezumā? Tas notiek tāpēc, ka to sauc virsmas spraigums. Pateicoties virsmas spraigumam, kas pastāv starp molekulām, mēs varam likt adatai peldēt uz stikla vai kurpju kukaiņi var staigāt pa ūdeni.

Lai to saprastu, jums jāzina, kas notiek šķidruma iekšpusē. Ūdens sastāv no molekulām, un tie, savukārt, ir atomi. Katram atomam ir pozitīvi lādiņi (protoni) un negatīvi lādiņi (elektroni), un tiem ir viena vai otra forma, atkarībā no molekulas veida, kuru tie veido. Dažreiz elektronu apvalks ir vairāk piesaistīts viens otram, un citreiz protoni un elektroni. Tāpēc mēs zinām, ka pastāv pievilcības un atgrūšanas spēki.

Aplūkojot molekulu šķidruma iekšpusē, mēs varam redzēt, kā to pilnībā ieskauj vairāk molekulu un kur visi pastāvošie starpmolekulārie spēki viens otru atceļ. Ja viens šautu pa kreisi, otrs šautu pa labi ar tādu pašu intensitāti, tāpēc viņi viens otru atceļ. Tas liek molekulām būt mazāk enerģijas un ir stabilākas. Vienmēr tiek meklēts stāvoklis, kura uzturēšana maksā vismazāk enerģijas, tas, kas ir karsts, atdziest, kas ir ļoti augsts, utt.

kurpnieka kļūda virs ūdens

Lieta ir sarežģīta, novērojot molekulas, kas atrodas ūdens virspusējā slānī. Šīs molekulas nav pilnībā ieskautas ar citām molekulām. Viņi saņem spēku tikai no vienas puses, bet ne no otras puses. Lai novērstu šo problēmu, molekulas pārvietojas, mēģinot atrast formu, lai samazinātu to aizņemto virsmu. Par to pašu skaļumu ģeometriskais korpuss ar mazāko virsmas laukumu ir sfēra.

Visu šo iemeslu dēļ ūdens pilieni veidojas, kad ūdeni ielej apļveida vai sfēras formā. Tas ir arī iemesls, kāpēc var peldēt objekti, kuru masa ir maza un blīvāki par ūdeni (piemēram, kurpju kukaiņi), jo ūdens virsma mēdz neplīst, lai svešķermenis varētu iekļūt.

Virsmas spraigums ūdenī ir lielāks nekā citos šķidrumos, jo tā molekulu ģeometrija ir leņķiska un rada vairāk spēku.

Kāpēc lietus pilieni ir līdzīgi asarai?

lietus lāses

Pēc tam, kad ir izskaidrots iemesls, kāpēc veidojas ūdens pilieni, ir laiks paskaidrot, kāpēc šie pilieni lietus laikā nokrītot no debesīm, iegūst asaras formu.

Parasti tiek attēlots asaras formas ūdens piliens. Tomēr, ja vien šie pilieni nenokrīt uz loga, tam nav līdzīgas formas. Maziem lietus pilieniem ir rādiuss ir mazāks par milimetru un ir sfēriskas formas. Lielākie no tiem iegūst hamburgeru maizīšu formu, kad tie sasniedz rādiusa vērtību, kas lielāka par 4,5 mm. Kad tas notiek, pilieni deformējas izpletnī ar ūdens cauruli ap pamatni un izkliedējas mazākās pilieniņās.

Šīs ūdens pilienu formas izmaiņas ir saistītas ar divu vienlaikus iedarbojošos spēku sasprindzinājumu. Pirmais ir iepriekš redzamais virsmas spraigums, un otrais ir gaisa spiediens, slānis, lai piliena pamatni spiežot uz augšu, krītot. Kad ūdens piliens ir mazāks, virsmas spraigums izdara lielāku spēku nekā gaisa spiediens, tāpēc piliens iegūst sfēras formu. Palielinoties ūdens pilienam, palielinās tā krituma ātrums tādā veidā, ka palielinās arī spēks, ar kuru gaisa spiediens iedarbojas uz ūdens pilienu. Tas izraisa piliena saplacināšanu un tā iekšpusē veidojas depresija.

Kad piliena rādiuss pārsniedz 4 mm, ieplaka piliena centrā palielinās tā, ka tā veidojas soma ar ūdens gredzenu virsū un no šī lielā piliena veidojas vairāki mazi.

Izmantojot šo informāciju, jūs varēsiet uzzināt nedaudz vairāk par ūdens pilieniem un to, kāpēc viņiem ir šāda forma, atrodoties dažādās vietās. Tagad jūs varat paskatīties pa logu ar lielākām zināšanām par elementu, kas dod mums dzīvību.


Raksta saturs atbilst mūsu principiem redakcijas ētika. Lai ziņotu par kļūdu, noklikšķiniet uz šeit.

Esi pirmais, kas komentārus

Atstājiet savu komentāru

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta.

*

*

  1. Atbildīgais par datiem: Migels Ángels Gatóns
  2. Datu mērķis: SPAM kontrole, komentāru pārvaldība.
  3. Legitimācija: jūsu piekrišana
  4. Datu paziņošana: Dati netiks paziņoti trešām personām, izņemot juridiskus pienākumus.
  5. Datu glabāšana: datu bāze, ko mitina Occentus Networks (ES)
  6. Tiesības: jebkurā laikā varat ierobežot, atjaunot un dzēst savu informāciju.