¿Por qué es blanco como la nieve y crujiente. ¿Por qué cruje la nieve bajo los pies? ¿De dónde viene el sonido de "crujido"? Como nace la nieve

¿Cómo nace la nieve?

La nieve es un montón de hermosos copos de nieve brillantes que caen desde una altura al suelo.

En invierno, el viento lleva las nubes a nuestra tierra desde el lado de los océanos y mares cálidos. Sobre el suelo, cuando las nubes se enfrían, se forman pequeños cristales en ellas, y nuevas partículas de vapor se asientan y se enfrían en su superficie, que se convierten en nuevos cristales de hielo. Este cristal hexagonal crece, se desarrolla todo el tiempo y, finalmente, se convierte en un copo de nieve increíblemente hermoso, que admiramos durante una nevada.

porque nieve el color blanco?

Si miramos un copo de nieve, esta pequeña estrella, a través de la cual pasa un rayo de sol, notaremos que es incoloro. Entonces, ¿por qué la nieve es blanca si se compone de copos de nieve? Porque cuando nieva, los copos de nieve caen uno encima del otro al azar, forman una masa homogénea y se vuelven opacos, ya que no pueden dejar pasar completamente el rayo de sol a través de ellos. Un rayo de sol es blanco, por lo que vemos la nieve como un blanco deslumbrante.

¿Por qué la nieve cruje bajo los pies cuando hace frío?

El hecho es que cada copo de nieve es un pequeño cristal. Cuando pisas la nieve, la masa de estos cristales se contrae, roza entre sí y se rompe. Cuando la escarcha es pequeña, cuando los copos de nieve pisan la nieve, los cristales se encogen, pero al mismo tiempo, algunos de los copos de nieve se derriten y se convierten en agua. El agua se convierte en una especie de lubricante para el resto de cristales, y estos no crujen. Pero en helada dura no se derriten los copos de nieve y se escucha el crujido de la nieve, el ruido de los cristales de nieve triturados. Además, cuanto más fuerte es la escarcha, más alto es el sonido.

(De "La primera enciclopedia de los pequeños porqués")

Postal con copos de nieve

Y ahora, amigo mío, hagamos una tarjeta con un copo de nieve y dásela a la abuela.

Mamá puede cortar un copo de nieve ella misma,

y el bebé: pegue la pieza de trabajo.

¡Listo!

¡Feliz Segundo Domingo de Adviento, amigos!

Cristina,
club "Casas en Desarrollo"

Al pensar en el invierno, siempre aparece blanco en la imaginación. la capa de nieve, envolviendo todo a su alrededor, mientras que rara vez alguien piensa en por qué es blanco.

Las gotas de agua en la atmósfera, a temperaturas bajo cero, se congelan y se convierten en hielo, cayendo al suelo en forma de nieve. El hielo es agua en estado sólido, es transparente en sí mismo. Entonces, ¿por qué es blanca la nieve?

Los copos de nieve tampoco tienen color, pero si los miras con una lupa, puedes ver que parecen cristales, que se asemejan a un hexágono regular con bordes en su forma. Durante una nevada, son los bordes de los copos de nieve los que reflejan los rayos de luz que le dan a la nieve su color blanco habitual.

En el suelo, la capa de nieve es un grupo de copos de nieve ubicados muy cerca unos de otros de manera caótica. Juntos reflejan la luz con mayor fuerza, por lo que incluso de noche, cuando la superficie no está iluminada por el sol, vemos la nieve blanca. La fuente de rayos de luz en la noche son la luna, las estrellas, las linternas.

Sin embargo, la razón de la "blancura" de la capa de nieve radica no solo en la capacidad de las caras de los cristales de hielo para reflejar la luz que cae sobre ellos, sino también en la pureza de su superficie. La conclusión es que ningún copo de nieve puede ser perfectamente transparente. En la atmósfera, las gotas de agua se mezclan con diversas partículas (polvo, emisiones industriales y otros contaminantes) que pueden absorber los rayos de luz no reflejados.

¿Por qué brilla la nieve?

En este caso se aplica la conocida ley: el ángulo de incidencia igual al ángulo reflexiones Miles de millones de microcristales, que tienen la forma de un hexágono regular, absorben rayos de sol, refractarlos y luego reflejarlos en diferentes direcciones y bajo diferentes ángulos como "rayos de sol". Por lo tanto, vemos cómo los copos de nieve brillan y brillan al sol.

¿Por qué los copos de nieve crujen y crujen bajo los pies?

Al caminar por la nieve, a menudo se puede escuchar un crujido o un crujido bajo los pies. Tal sonido se obtiene porque los cristales de los copos de nieve se frotan entre sí bajo presión mecánica y se rompen. Sin embargo, este fenómeno no siempre se puede observar, sino solo a cierta temperatura del aire.

El hecho es que la nieve cruje solo a temperaturas de 2 a 20 grados bajo cero, y en diferentes intervalos de temperatura, los crujidos y crujidos van acompañados de un sonido especial. Esto se explica por el hecho de que en heladas severas, los cristales de los copos de nieve se vuelven más densos y fuertes, y a temperaturas de 0 ° C y superiores, la capa de nieve pierde su fuerza y ​​​​comienza a derretirse.

De hecho, incluso la rotura de un pequeño copo de nieve va acompañada de sonido. Pero este sonido es tan débil que los órganos auditivos humanos simplemente no lo perciben. Mientras trillones de copos de nieve se rompen, el sonido se vuelve mucho más fuerte y una persona puede escuchar claramente el crujido característico de la nieve.

Los niños saben cómo desconcertar a los padres y otros adultos con preguntas: "¿Por qué el cielo sobre nosotros es azul?", "¿Por qué brilla el sol?", "¿Por qué fluye el río?" ... En invierno, amado bebe pregunta: "¿Por qué la nieve es blanca, cruje y cruje bajo los pies?" Y vale la pena abordar este interés de inmediato, ya que el invierno actual no es el último, y si silencia el problema ahora, los padres lo enfrentarán en solo un año.

color de la nieve

Por qué la nieve cruje bajo los pies, lo resolveremos un poco más tarde, primero decidiremos sobre la primera parte de la pregunta. Los niños que están maduros para ello ya saben que la nieve es agua congelada, es decir, hielo. El hielo es transparente, por lo tanto, incoloro, entonces, ¿por qué es blanco como la nieve?

Si atrapas un copo de nieve y lo miras de cerca, es fácil ver que también es en su mayoría transparente. Adquiere color solo cuando sus bordes reflejan la luz, no importa si es soleado o artificial. Y si los copos de nieve estuvieran bien apilados, parecerían transparentes, excepto que los bordes estarían pintados, del color del cielo o del cartel publicitario más cercano. Sin embargo, la nieve cae al azar, los bordes están expuestos al sol en diferentes ángulos, lo reflejan y lo refractan, nuevamente caóticamente. Como resultado, los ojos perciben un ventisquero recién atacado como perfectamente blanco (por supuesto, si no hay una nube en el cielo).

Cuando la nieve cruje

Ahora queda por averiguar por qué la nieve cruje bajo los pies. Teniendo en cuenta que los copos de nieve son trozos de hielo, la respuesta a esta pregunta no es demasiado difícil de responder. Los cristales de hielo que son son bastante quebradizos, aunque duros. Cuando se les aplica presión (por ejemplo, bajo el peso de una persona que camina en la nieve), los copos de nieve se destruyen, produciendo un crujido apenas audible. Está acompañado por el mismo crujido casi (¡pero solo casi!) silencioso debido a la fricción de pequeños trozos de hielo uno contra el otro. Si solo se rompiera un copo de nieve, el oído humano no podría escuchar un sonido tan pequeño. Sin embargo, hay decenas de miles de ellos, e incluso millones, y el crujido con un crujido se vuelve audible. Además, aparecen puentes de conexión muy delgados entre los copos de nieve individuales en un ventisquero de la escarcha, invisibles a la vista, pero que añaden su nota al ruido.

Cuando la nieve no cruje

Los hijos no siempre quedan satisfechos con la respuesta: o la consideran abstrusa, o no coincide con su visión del mundo. Sin embargo, con mucha más frecuencia surgen las siguientes preguntas, que lógicamente se derivan de sus explicaciones: “Entonces, ¿por qué la nieve cruje bajo los pies en las heladas, y cuando no hace mucho frío, no?” En primer lugar, porque los copos de nieve se vuelven más flexibles, elásticos y no se rompen inmediatamente durante un clima ligeramente frío; muchos tienen tiempo para derretirse bajo presión. Tampoco hay fricción entre los cristales individuales: está "lubricado" con agua, que no tiene tiempo para congelarse. Y los puentes entre capas tampoco se forman, por lo que no hay nada que reventar. En consecuencia, la pregunta: "¿Por qué la nieve cruje bajo los pies?" no surgirá en un niño que camina cerca. Es cierto, ¡solo hasta la próxima ola de frío!

Sin embargo, los padres, que explicaron por qué la nieve cruje bajo sus pies y se secaron el sudor de la frente con alivio, no deberían relajarse. Muy pronto, su hijo los complacerá con la siguiente pregunta, y quién sabe con qué éxito será posible responderla.

La nieve cruje. En clima muy helado, su crujido se puede escuchar a varias decenas de metros. ¿Qué causó este fenómeno? ¿Por qué los sonidos se vuelven más fuertes y más débiles a medida que cambia la temperatura?


Resulta que el crujido es consecuencia estructura especial nieve, y cuando la temperatura sube/baja, esta estructura cambia y se forman sonidos ya diferentes.

Copos de nieve: educación y estructura.

La nieve está "compuesta" de copos de nieve individuales: formaciones cristalinas que consisten en agua congelada (alrededor del 5%) y aire (alrededor del 95%). La composición determina su fragilidad, ligereza y bajísima resistencia, y la proporción predominante de aire -.

Los científicos han estudiado en detalle el proceso de formación de los copos de nieve. El agua que se evapora de la superficie de la Tierra en forma de vapor sube a la atmósfera, donde se enfría y se concentra en gotitas, formando nubes de lluvia.

Con un enfriamiento significativo, las gotas microscópicas, en contacto con las partículas de polvo, se congelan y forman cristales de seis puntas.

El polvo, así como las partículas de humo, incluso los insectos se convierten en el núcleo de la cristalización. El investigador de nieve A. D. Zamorsky habla de un copo de nieve, en cuyo núcleo había pequeño mosquito- ha crecido un cristal alrededor del insecto congelado.

Las seis puntas del cristal principal de un copo de nieve se deben a la peculiaridad de la molécula de agua, por lo que el ángulo entre los rayos puede ser de solo 120 ° o 60 °. Pero cada uno de nosotros, mirando un copo de nieve, vio cuánto más complejo y hermoso es su patrón que un hexágono ordinario. El patrón es causado por el crecimiento de otros cristales en los haces principales, con sus propios ángulos.


También hay copos de nieve de forma irregular. Se formó como resultado del movimiento constante de la nieve en las capas de aire, donde se descongela o cristaliza nuevamente, acumulando nuevos rayos en las partes deformadas.

A mediados del siglo XX, la Comisión de Hielo y Nieve, que es un departamento Asociación Internacional hidrología científica, adoptada como la Clasificación Internacional de Nieve fundamental. Los expertos han dividido todos los copos de nieve en diez grandes grupos. Cada uno podría ahora ser definido en una de las clases:

- estrellas o dendritas;

- dendritas espaciales (complejas);

- cristales irregulares;

- platos;

- columnas;

- columnas coronadas;

- Viva;

- cereales;

— lluvia helada.

En cada clase, se distinguen subespecies, por ejemplo, cristales rotos, partículas complejas de muchos cristales, partículas en escarcha y muchos otros.


La desventaja de la clasificación es que no tiene en cuenta la forma de la estructura de los granos de nieve en la capa de nieve, que es aún más compleja y diversa.

¿Qué determina la forma de un cristal de nieve?

El profesor e investigador U. Nakaya, empleado de la Universidad de Hokkaido, ha estado lidiando con este problema toda su vida. A principios del siglo XX, en 1936, en su diminuto laboratorio, fue el primero en la tierra en obtener un copo de nieve artificial en cuanto a apariencia.

En memoria del "maestro de la nieve" de los japoneses en el territorio antiguo laboratorio se dispuso un parque en el que se erigió el monumento.

El profesor descubrió que la forma de un cristal de nieve depende del contenido de humedad en el aire y su temperatura. Entonces, los copos de nieve más hermosos, las estrellas, se forman en un rango estrecho de -14°С a -17°С.

Todos los datos fueron obtenidos y confirmados repetidamente por U. Nakaya experimentalmente. El proceso no ha recibido una justificación e interpretación teórica y está a la espera de su descubrimiento.

Causas del chirrido de la nieve (crujido)

Es fácil adivinar por las explicaciones anteriores que el crujido de la nieve son cristales que se rompen al presionarlos. Cuando pisamos los copos de nieve, sus extremadamente frágiles rayos se rompen.

La fricción de los cristales entre sí crea un crujido y un crujido adicional. La nieve cruje especialmente fuerte en las heladas: 1000–1600 Hz, cuando los cristales adquieren mayor (para ellos) dureza y fragilidad y se ven privados del lubricante de agua presente permanentemente en su superficie: evaporación.

A medida que aumenta la temperatura, la nieve se derrite, aumenta la evaporación, el agua suaviza la fricción de los cristales y los copos de nieve se vuelven menos frágiles, "suaves". Cuando se presionan, se rompen y se desmoronan. El sonido de la destrucción de cristales "suaves" está en el rango de 250-400 Hz. Cuando la temperatura sube a -6 ° C y más, el crujido y el crujido se debilitan notablemente a desaparición completa.


Si la nieve se ha compactado o los copos de nieve se han derretido en una costra, los lazos entre ellos se vuelven mucho más fuertes y pueden crujir incluso a 0 ° C. Es cierto que se parece un poco a un crujido, más bien a un crujido o a un ruido específico.

La nieve es uno de los tipos de precipitación que se produce durante una determinada estación del año. Se forma en lo alto de las nubes. Diminutas partículas de agua se acumulan alrededor de partículas microscópicas de polvo y luego se congelan. Los microhielos resultantes inicialmente no superan los 0,1 mm de diámetro. Al caer, crecen, reconstruyendo su cuerpo debido a la condensación del aire y la humedad en sus partes. El tamaño y el encaje de los copos de nieve que caen dependen de la altura y la temperatura de la nube a partir de la cual se formaron. Pero ¿por qué en clima frío¿La nieve cruje bajo tus pies?

Para comprender por qué la nieve cruje bajo los pies, al principio es necesario comprender la estructura del copo de nieve.

Textura de copo de nieve

La estructura molecular del agua está dispuesta de tal manera que en la formación de un copo de nieve, los ángulos solo pueden ser de 120 y 60 grados. Se forman nuevos crecimientos cristalinos en los bordes y en la parte superior del copo de nieve, y las siguientes capas se congelan encima de ellos. Como resultado de estos procesos, nacen varias formas asombrosas, pero casi todas se asemejan a la forma de una estrella.

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Formas básicas de copos de nieve.

Los científicos han identificado varias formas básicas de copos de nieve:

1. Aguja: un cristal que se asemeja a una aguja larga hecha de hielo, a veces son huecos y los extremos se ramifican en varios crecimientos;
2. Estrella: la formación se asemeja a una estructura tejida de fibras de hielo. Las fibras suelen estar dispuestas en ramificación arbitraria;
3. Dendritas: se forman durante la fusión de cristales de copos de nieve, formando excrecencias ramificadas simétricas;
4. Esponjoso: copos de nieve que perdieron algunas partes en el camino o se rompieron por completo. Esto sucede por varias razones, una de ellas es un viento fuerte;
5. Columna: grandes copos de nieve planos, son los más comunes, se asemejan a una columna o forma de lápiz, generalmente hexagonal, puntiaguda al final;
6. Plato: viene en forma de pétalo, que está dividido en sectores por costillas de hielo.

¿Qué determina la forma de los copos de nieve?

Entre estos grupos, hay 48 varios tipos formación de copos de nieve. La forma de los copos de nieve depende directamente de las condiciones del entorno en el que se forma. En primer lugar, la silueta de un copo de nieve se ve afectada por la temperatura, la nube es más fría cuanto más alta es. Si la temperatura de la nube es relativamente alta, de 30 a 0, la formación de un copo de nieve se parecerá a un hexágono con un cuerpo plano. A una temperatura de -5 a -3 grados, los copos de nieve se asemejan a cristales en forma de aguja. De -8 a -12, la forma vuelve a parecerse a un hexágono plano, ya temperaturas de -13 a -16, se forman copos de nieve en forma de estrellas cristalinas.

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¿Por qué cruje la nieve?

Como se describió anteriormente, la nieve es una formación de varios cristales pequeños. En el cuerpo de un copo de nieve, entre los cristales, también hay aire. Cuando se comprime cierta cantidad de nieve, se vuelve más densa, se desplaza toda la composición del aire y los cristales de los copos de nieve se rompen unos contra otros. PAG Cuando se frota y se rompe, el cristal emite un sonido que el oído humano percibe como un crujido o crujido. Este ruido no siempre se escucha.