Чаро қатраҳои об ба вуҷуд меоянд ва онҳо чӣ гуна шаклҳо дошта метавонанд?

Бешубҳа, шумо боре ба борон чашм дӯхта, аз тарзи афтидани қатраҳои борон ҳайрон ва ҳайрон шудаед. Қатраҳое, ки ҳамеша ба шакли даврашакл ё байзашакл шабоҳат доранд ва шахсан шумо мебинед, ки гӯё сӯзан меафтанд. Дар паси пайдоиши қатраҳои об чӣ сирру асрорҳо мавҷуданд? Дар зери қатраҳои хурди об чӣ пинҳон аст ва чаро қатраҳои об ба вуҷуд меоянд?

Агар шумо хоҳед, ки ҳамаи ин муаммоҳо ва шубҳаҳоро шарҳ диҳед, хонданро давом диҳед 🙂

Як қатра об

Об унсури маъмултаринест, ки дар сатҳи замин мавҷуд аст. Бо шарофати об, зиндагӣ тавре ки мо медонем, он метавонад рушд кунад. Агар вай намебуд, ҳеҷ дарё, кӯл, баҳр ё уқёнус набуд. Чӣ бештар, мо наметавонистем зиндагӣ кунем зеро мо аз 70% об иборатем.

Обро дар ҳар се ҳолат ёфтан мумкин аст: сахт (дар шакли ях), моеъ (об) ва газ (бухори об). Тағири ҳолати он комилан ба ҳарорат ва фишор вобаста аст. Ҳангоми гармӣ ба ях, энергияи он ларзишҳои молекулаҳои обро дар дохили он зиёд мекунад ва он ба обшавӣ сар мекунад. Агар ин гармӣ идома ёбад, зарраҳо ба дараҷае ҷудо мешаванд, ки ба газ мубаддал мешаванд. Бухори об онҳо танҳо қатраҳои хурди об мебошанд. Аммо ...

Чаро қатраҳои об ташаккул меёбанд?

Ҳангоме ки мо молекулаҳоро, ки обро ташкил медиҳанд, нишон медиҳем, мо онро ба шакли даврашакл монанд мекунем, ки ба тӯбҳое монанд аст, ки бо ларзиш ва даврзанӣ бо ҳам нигоҳ дошта мешаванд. Агар ин тавр мебуд, чаро ҳангоми рехтани об то ғафсии як молекула паҳн намешавад? Ин аз сабаби он чӣ ном дорад, рух медиҳад шиддати рӯизаминӣ. Бо шарофати кашиши сатҳӣ, ки дар байни молекулаҳо мавҷуд аст, мо метавонем сӯзанро дар болои шиша шино кунем ё ҳашароти кафшдӯз аз об гузаранд.

Барои фаҳмидани ин, шумо бояд донед, ки дар дохили моеъ чӣ мегузарад. Об аз молекулаҳо иборат аст ва инҳо дар навбати худ атом мебошанд. Ҳар як атом зарядҳои мусбӣ (протонҳо) ва зарядҳои манфӣ (электронҳо) дорад ва онҳо вобаста ба намуди молекулаи ташаккулёфтаашон як ё он шакли дигар доранд. Баъзан қабати электронҳо якдигарро бештар ҷалб мекунанд ва баъзан протонҳо ва электронҳо. Аз ин рӯ, мо медонем, ки қувваҳои ҷалбкунӣ ва бозгашт мавҷуданд.

Вақте ки мо як молекуларо дар дохили моеъ мебинем, мебинем, ки чӣ гуна он пурра бо молекулаҳои бештар иҳота шудааст ва дар он ҷо тамоми қувваҳои байнимолекулавии мавҷуда якдигарро бекор мекунанд. Агар яке ба тарафи чап тир андозад, дигаре бо ҳамон шиддат ба тарафи рост тир мезанад, бинобар ин онҳо якдигарро бекор мекунанд. Ин боиси он мегардад, ки молекулаҳо мавҷуданд энергия камтар ва устувортар мебошанд. Ҳамеша дар ҷустуҷӯи ҳолате бошед, ки барои нигоҳдории он нерӯи камтарин сарф карда шавад, гармӣ хунук шавад, афтодани он хеле баланд ва ғ.

Ҳангоми мушоҳида кардани молекулаҳое, ки дар қабати сатҳии об ҳастанд, чиз душвор аст. Ин молекулаҳоро дигар молекулаҳои дигар пурра иҳота накардаанд. Онҳо танҳо аз як тараф қувват мегиранд, аммо аз тарафи дигар. Барои ислоҳи ин мушкил, молекулаҳо худро ҷойгузин мекунанд ва кӯшиш мекунанд, ки шаклеро пайдо кунанд, ки сатҳи сатҳи онҳоро ишғол кунанд. Барои ҳамин ҳаҷм, ҷисми геометрӣ бо масоҳати хурдтаринаш кура мебошад.

Бо ин ҳама сабабҳо, вақте ки об ба шакли даврагӣ ё кураш рехта мешавад, қатраҳои об ба амал меоянд. Инчунин сабаби шино кардани ашёе мебошад, ки массаи кам доранд ва аз об зичтаранд (масалан, ҳашароти пойафзол), зеро сатҳи об моил аст нашиканед, то ҷисми бегона ворид шавад.

Шиддати сатҳи об дар муқоиса бо дигар моеъҳо баландтар аст, зеро геометрияи молекулаҳои он кунҷӣ аст ва боиси мавҷудияти қувваҳои бештар мегардад.

Чаро қатраҳои борон ба монанди ашки чашм шакл мегиранд?

Пас аз он ки сабаби пайдо шудани қатраҳои об, вақти он расидааст, ки фаҳмонем, ки чаро ин қатраҳо ҳангоми борон аз осмон афтидан шакли ашкро мегиранд.

Одатан, қатрае аз оби ашколуд тасвир карда мешавад. Аммо, агар ин қатраҳо ба тиреза наафтанд, он шакли шабеҳ надорад. Қатраҳои борони хурд доранд радиуси камтар аз миллиметр ва шакли курашакл доранд. Бузургтаринҳо пас аз расидан ба арзишҳои радиусашон аз 4,5 мм шакли нонҳои гамбургерро мегиранд. Вақте ки ин ҳодиса рӯй медиҳад, қатраҳо ба парашют бо найчаи об дар атрофи пойгоҳ таҳриф карда, ба қатраҳои хурдтар паҳн мешаванд.

Ин тағирёбии шакли қатраҳои об ба натиҷаи кашиши ду қувва дар як вақт таъсир мекунад. Аввалаш ташаннуҷи сатҳи қаблӣ дидашуда ва дуввум фишори ҳаво мебошад, қабати он, ки пойгоҳи афтодаро ҳангоми афтидан ба боло тела диҳед. Ҳангоми хурдтар шудани қатраи об, шиддати сатҳ нисбат ба фишори ҳаво қувваи бештаре ба амал меорад, то ки тарки он шакли кураро гирад. Ҳангоми зиёд шудани андозаи тарки об, суръати афтодани он меафзояд, ба тавре ки он қуввае, ки фишори ҳаво ба тарки об таъсир мекунад, меафзояд. Ин боиси ҳамвор шудани қатра мегардад ва дар дохили он депрессия ба амал меояд.

Вақте ки радиуси афтиш аз 4 мм зиёд мешавад, депрессия дар маркази афтода ба тавре афзоиш меёбад, ки он ба вуҷуд ояд халта бо ҳалқаи об дар боло ва аз ин қатраи калон якчандто хурд пайдо мешаванд.

Бо ин маълумот шумо метавонед каме бештар дар бораи қатраҳои об ва чаро онҳо дар ҷойҳои гуногун доштани он шакл дошта бошанд. Акнун шумо метавонед аз тиреза бо дониши бештар дар бораи унсуре, ки ба мо ҳаёт мебахшад, назар кунед.