https://frosthead.com

Да ли желите да направите снежног човека? Физика може помоћи

Без чаробних ледених моћи принцезе, изградња савршеног снежног човека може бити озбиљан изазов. Често наши напори испадају мало грудасти или скамењени и брзо се топе у непрепознатљиве грудице. Ипак, конструкција вашег личног Фрости-а или Олафа остаје најважнија зимска забава.

Сличан садржај

  • Како се талас „Слурпее“ формирао дуж плаже Нантуцкет
  • Користите ову мапу за праћење снежних падавина и зуба на друштвеним медијима око североисточног мећаве

Много ИоуТубе видео снимака и веб локација за родитеље нуде савете за изградњу сњеговића, а на Интернету постоји отприлике онолико водича са упутама колико постоји пародија „Пусти то“. Неко је чак патентирао упутства за изградњу сњеговића / сњежне жене 2011. године. Али сви савјети би могли бити зао, ако немате науку на својој страни. Разумевање физичких својстава снега може вам помоћи да схватите да ли је ваше ремек дело чак изводљиво, а принципи слагања могу тада усмеравати ваше напоре.

Прво, разговарајмо о снегу. „Снег може бити или превише влажан или сув, “ истиче Дан Сновман, физичар на Рходе Исланд Цоллеге у Провиденцеу. Научници класификују снијег на основу његовог садржаја влаге - количине слободне воде у односу на ледене кристале - да се не брка са количином воде коју би снијег произвео ако се отопи. Снег долази у пет категорија: сув (нула процената воде), влажан (мање од три процента), влажан (од 3 до 8 процената), веома влажан (од 8 до 15 процената) и блатњав (више од 15 процената).

Према тој скали, влажни до мокри снег идеалан је за изградњу снежног човека, каже Јорди Хендрикк, научник за снег са Државног универзитета у Монтани. Суви снег је као растресит прах са честицама који се не лепе добро, док је талог превише течан да би задржао облик. „О бесплатној води можете мислити као на„ лепак “. Потребно вам је довољно да лепите кристале заједно, али не превише. У супротном неће формирати чврст снежни човек ", каже Хендрикк.

Морфологија снежног кристала Облици кристала снега се значајно мењају са температуром. (Кеннетх Либбрецхт / На основу експеримената У. Накаиа)

Температура околног ваздуха углавном одређује количину воде у снегу, као и његову кристалну структуру. Влажне и влажне сњежне падавине падају на око 32 степена Фаренхита. Далеко испод температуре смрзавања теже су снијег јер више честица воде смрзава се у кристале. Свјеже падљиви влажни или влажни кристали снијега обично се обликују попут класичних пахуљица разгранатих сњежних пахуљица, названих дендрити, који пружају пуно површине за везивање воденим љепилом. Хладнији услови стварају равне облике плоча са мањом површином, што чини још теже обликовање сувог праха у снежне куглице и снежне снега.

"Године експериментирања и истраживања са мојом децом откривају еквивалентност снега-вода од око 5: 1, што даје снегу идеалном за изградњу савршеног снежног човека", каже Сновман.

Па каква би олуја створила ову посебну мјешавину влажног или мокрог снијега? "Најбоље су олује које долазе прилично топло - за снијег какав је", каже Хендрикк. То значи само степен или два изнад или испод смрзавања. На америчкој источној обали хладан, влажан Нор'еастер - за разлику од мећаве која је ове недеље погодила североисток - учинио би трик. Поларни вртложни услови би вероватније посипали сув прах који нуди меку, глатку вожњу идеалну за скијање.

Једном када сировина буде на земљи, време је да одаберете површину за изградњу сњеговића. Подножје је најбоље, али асфалт упија и задржава топлоту од сунчеве светлости, па избегавајте прилазе. Равно место близу дна великог брда могло би вам пружити хладовину и заштитити ваше стварање од директне топлине сунца - иако се ветар може претворити у циљ.

Кугле су најбољи грађевни блокови за снежаке. Формирање снега и паковање снега заједно врши притисак на ледене кристале, тако да се неки топе током градње. "После топљења, вода ће се још једном кристализирати, вежући заједно снежну куглу", примећује Снежан.

Смрзнуто слагање (Анимирани гиф преко блоодидиффицулт.тумблр.цом / Диснеи)

Када је у питању слагање, стандардна велика-средња и мала структура је начин да се избегне превртање. „Одржавање сњежног центра масе ниско је најважније у конструкцији било којег сњеговића“, каже Сновман. Средиште масе односи се на тачку у било којем објекту где је његова маса концентрисана - ако бисте могли да уравнотежите снежног човека на прсту, држање у центру масе задржало би га стабилним. Што се та тачка ближи земљи, то је мања вероватноћа да ће вертикални објекат пасти.

Гледајући изградњу снежног човека као начин да подучава основне инжењерске принципе, студенти на Блуефиелд Стате Цоллегеу у Западној Вирџинији сугеришу да је оптимални омјер пречника за снежне кугле 3: 2: 1 одоздо према горе. Овај омјер одржава базу довољне величине да подупре комбинирану тежину горње двије сњежне кугле. Према неким рачунима, обрнута градња сњеговића је изведива, али вјероватно неодржива. „То су отприлике толико често као и Саскуатцх виђења“, упозорава Сновман.

И немојте градити свог гнусног снега човека превеликог, јер може постојати горња граница величине сфера, везана за садржај воде у снегу. „Како снежна кугла расте, теже је извршити притисак да се адекватно спакује“, каже Снеговић. "Ово потенцијално резултира нестабилном структуром Фростијевих дијелова тијела и може резултирати катастрофалним неуспјехом."

Поред стабилности, сфере могу помоћи вашем сњежном човеку да постигне дуговјечност, јер облици минимизирају површину изложену растућим температурама и тако успоравају топљење. "Ово Фрости-у пружа најбољу прилику да остане смирен и хладан", каже Сновман. Нажалост, топљење је неизбежно како температуре расту. Захваљујући Фрозену, сви знамо шта се дешава са снегобранима лета.

Да ли желите да направите снежног човека? Физика може помоћи