Почему снег и лёд тают от соли? Почему снег белый? Мы расскажем Почему снег белый и блестит.
При мысли о зиме всегда в воображении предстает белоснежный покров, окутавший все вокруг, при этом редко кто задумывается над тем, почему он белого цвета.
Капельки воды, находящиеся в атмосфере, при минусовой температуре замерзают и превращаются в лед, выпадая на землю в виде снега. Лед - это вода в твердом состоянии, сам по себе он прозрачен. Тогда почему снег белый?
Снежинки также не имеют цвета, однако если рассмотреть их через увеличительное стекло, можно заметить, что они похожи на кристаллы, напоминающие своей формой правильный шестиугольник с гранями. Во время снегопада именно грани снежинок, отражающие световые лучи, придают снегу привычный нам белый цвет.
На земле снежный покров представляет собой скопление снежинок, расположенных очень плотно друг к другу в хаотичном порядке. Все вместе они отражают свет с большей силой, поэтому даже ночью, когда поверхность не освещается солнцем, мы видим снег белым. Источником световых лучей в ночное время являются луна, звезды, фонари.
Однако причина «белизны» снежного покрова заключается не только в способности граней кристалликов льда отражать попадающий на них свет, а и от чистоты их поверхности. Суть в том, что ни одна снежинка не может быть идеально прозрачной. В атмосфере капли воды смешиваются с разными частичками (пылью, промышленными выбросами и другими загрязнителями), которые способны поглощать не отраженные лучи света.
Почему снег блестит?
В этом случае действует всем известный закон: угол падения равен углу отражения. Миллиарды микрокристаллов, имеющих форму правильного шестиугольника, поглощают солнечные лучи, преломляют их, а затем отражают в разных направлениях и под разными углами, подобно «солнечным зайчикам». Поэтому мы видим, как снежинки искрятся и переливаются на солнце.
Почему снежинки под ногами хрустят и скрипят?
Прогуливаясь по снегу, нередко можно услышать хруст или скрип под ногами. Такой звук получается потому, что кристаллы снежинок под механическим давлением трутся между собой и ломаются. Однако такое явление можно наблюдать не всегда, а только при определенной температуре воздуха.
Дело в том, что снег скрипит только при температуре от 2 до 20 градусов ниже нуля, причем в разных температурных интервалах скрип и хруст сопровождаются особенным звуком. Это объясняется тем, что в сильный мороз кристаллы снежинок становятся более плотными и крепкими, а при температуре 0 °С и выше снежный покров теряет свою прочность и начинает таять.
На самом деле, даже излом одной маленькой снежинки сопровождается звуком. Но этот звук настолько слабый, что органы слуха человека его просто не воспринимают. В то время, как ломаются триллионы снежинок, звук становится гораздо сильнее и человек отчетливо слышит характерное потрескивание снега.
Марина Шкерина
Исследовательский проект «Почему снег белый?»
Проект выполнен совместно с ребёнком.
Введение
Наступила зима. На улице стало холодно. Белым пушистым одеялом покрылась вся земля, все деревья. Падают белые снежинки, ложатся на землю, на крыши домов, на деревья, на людей. Снежинки похожи на белые звёздочки. Они тихо падают на землю.
Я очень люблю разглядывать снежинки. Они очень красивые. Будто кружевные, все разные. Иногда они слипаются вместе и большими хлопьями падают на землю. Иногда холодный ветер ломает белые звёздочки, превращая их в мелкую снежную пыль, и тогда их разглядеть очень трудно.
Однажды утром я проснулась и выглянула в окно. Я увидела, что все вокруг: земля, деревья, крыши домов, стало белым. Это выпал первый снег. Я задумалась: «А почему снег белый?» И я решила исследовать эту проблему.
Данная проблема позволила сформулировать тему исследования: «Почему снег белый?»
Определившись с темой, поставила перед собой цель: изучение и проведение опытов для ответа на вопрос «Почему снег белый?»
Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:
1. Изучить литературу, которая рассказывает о снеге.
2. Доказать экспериментальным путем «Почему снег белый?»
3. Обобщить полученные знания.
Объект исследования: снег.
Предмет исследования: состав снега
Гипотеза: предположим, что белый цвет снега связан с отражением света.
Методы исследования:
1. Изучение литературы по теме
2. Наблюдение за объектом исследования
3. Проведение опытов
4. Анализ результатов и выводы по проведенному исследованию
Глава I. Теоретическое обоснование экспериментальной работы.
1.1 Что такое снег?
Что такое снег? Это много, очень много красивых снежинок; они падают и падают с высоты на землю, на деревья, на крыши домов – чистые, хрупкие, сверкающие. И вот он выпал – этот удивительный снег. Улегся «великолепными коврами», белой пеленой укрыл землю. Выпавший снег засыпал все ямы, канавы, сравнял бугорки – полностью преобразил равнину. Еще больше преобразился лес. Снег рассыпался белыми клоками по ветвям деревьев, прикрыл белым одеялом упавшие на землю листья и сучья, улегся высокими сугробами в кустарниках. Внимательному глазу он открыл многие тайны лесной жизни – все, что произошло, отпечаталось на снежном покрове, оставило на снегу следы.
Значение слова «снег» я нашла в «Современном толковом словаре». Снег – это твёрдые атмосферные осадки, состоящие из мелких кристалликов льда, выпадающие из облаков при температуре ниже 0С. Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики. Следуя за воздушными течениями, они перемещаются во всех направлениях. Постепенно кристаллики «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберётся сотня или больше. Когда размеры смёрзшихся льдинок оказываются достаточно большими, они начинают опускаться к земле. Эти скопления льдинок мы и называем снежинками.
1.2 Откуда берутся снежинки?
Снежинка - это замороженный кристалл воды, имеющий форму шестилучевого многогранника.
Водяной пар поднимается высоко над землей. Вверху очень холодно, и из него образуются льдинки – кристаллики. Они очень маленькие. Это ещё не снежинки. Падая вниз, кристаллики быстро увеличиваются. Это происходит потому, что в воздухе много водяного пара, который оседает на их поверхность и замерзает. Так льдинка-кристаллик становится красивой, нежной снежинкой.
Снежинок так много и все они разные - нет ни одной одинаковой.
Самая крупная когда-либо засвидетельствованная снежинка имела диаметр в 12 см. Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.
Кристаллы, из которых состоят снежинки, имеют определённую форму. Это или шестиконечная звезда, или тонкая пластинка, имеющая форму шестиугольника. Дело в том, что основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника.
В 1885 году американский фермер Уилсон Бентли получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим 46 лет и сделал более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не бывает двух одинаковых снежинок.
При разной температуре образуются кристаллы различной формы
Самые красивые снежинки выпадают там, где климат суровее - к примеру, на севере.
В зависимости от погодных условий в разных местах выпадает «свой» снег.
Для формирования крупных хлопьев снежинок необходимо полнейшее безветрие, чем дольше снежинки путешествуют, тем больше сталкиваются и сцепляются между собой.
При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков – «алмазной пыли».
1.3 Классификация снежинок.
Призмы - бывают, как 6-угольные пластинки, так и тонкие столбики с 6-угольным сечением. У призм крошечные размеры, их почти не видно невооруженным глазом. Грани призмы, очень часто украшают различные сложные узоры.
Иглы - тонкие и длинные снежные кристаллы, они образуются при температуре примерно -5 градусов.
При рассмотрении они похожи на маленькие светлые волоски.
Дендриты - или древоподобные, имеют ярко выраженные разветвляющиеся тонкие лучи. Чаще это крупные кристаллы, их можно увидеть невооруженным глазом. Максимальный размер дендрита может достигать 30 см в диаметре.
12-лучевые снежинки - иногда столбики с наконечниками формируются с поворотом пластинок относительно друг друга на 30 градусов. Когда из каждой пластинки вырастают лучи, получается кристалл с 12 лучами.
Полые столбики - внутри столбиков с шестиугольным сечением, бывает, образуются полости. Интересно, что форма полостей симметрична относительно центра кристалла. Необходимо большое увеличение, чтобы рассмотреть полочти в маленьких снежинках.
Папоротникообразные дендриты - этот тип один из самых крупных. Ветки звездчатых дендритов вырастают тонкими и очень частыми, в итоге снежинка начинает быть похожей на папоротник.
Кристаллы неправильной формы - снежные кристаллы зачастую бывают маленькими, несимметричными и сросшимися друг с другом. Чтобы получились красивые симметричные кристаллы, нужно чтобы было удачное стечение многих погодных обстоятельств.
Треугольные кристаллы - такие снежинки формируются при температуре около -2 градусов. На самом деле - это шестиугольные призмы, часть сторон которых значительно короче других. А вот на гранях таких могут вырасти лучи.
Пулеобразные розетки - иногда при образовании кристаллов они могут срастаться и увеличиваться в случайных направлениях. Такие образования легко разламываются на отдельные кристаллы, похожие на пули. Отсюда и такое необычное название.
1.4 Почему снег белый?
Когда русского человека просят представить себе зиму, первым делом он видит в своем воображении снег, белоснежный покров, который окутал все кругом. Мы настолько привыкли к цвету снега, что даже не задумываемся, почему снег белого цвета. Оказывается, все цвета, воспринимаемые нами, зависят от солнечных лучей. Черные предметы полностью поглощают солнечный свет, поэтому и воспринимаются нами черными. А если предмет полностью отражает лучик солнца, то цвет нам будет казаться белым.
Снег – это замёрзшая вода, а как мы знаем, лёд бесцветный. Почему же снег белого цвета? Из Интернета и детской энциклопедии «Всё обо всём» я узнала, что снежинки на 95% состоят из воздуха. Кристаллики снежинок не гладкие, а имеют грани. Отражение света от граней этих кристаллов делает снег белым. Лед остается бесцветным, так как пропускает через себя весь солнечный луч. Да и каждая снежинка пропускала бы через себя весь свет и также не имела бы цвета. Но снежинки обычно падают друг на друга в беспорядочном движении. А уже вместе они становятся непрозрачными, а белыми. Чтобы разобраться, почему снег белого цвета, почему он отражает лучи солнца, нам надо посмотреть на состав снега. Снег образуется из снежинок, а снежинки - из огромного количества кристаллов. Эти кристаллики не гладкие, а с гранями. В этом-то и кроется ответ на наш вопрос, почему снег белый. Именно от граней отражается солнечный свет. Вода в атмосфере - это пар, она замерзает, и образуются прозрачные кристаллики. От движения воздуха кристаллы свободно перемещаются то вверх, то вниз. В этом хаотичном движении кристаллы соединяются друг с другом. И когда, наконец, собирается слишком много кристаллов вместе, тогда они начинают падать на землю уже в виде привычных нам снежинок. Получается, цвет снега белый, потому что и свет солнца, который он отражает, является белым. Подумайте, если бы луч солнца стал зеленым или желтым, тогда и цвет снега был таким же. Наверняка, многие замечали, что во время восхода или заката, нам кажется, что лучи солнца становятся розоватыми, вот и снег в этот момент видится нам розовым.
Интересные факты:
№1: Знаете ли вы, что снег не всегда бывает белым? Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным! Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.
Вывод по I Главе
1. Я узнала, что снег – это твёрдые атмосферные осадки, состоящие из мелких кристалликов льда.
2. Каждая снежинка – это совокупность маленьких льдинок.
3. Снег образуется из снежинок, а снежинки - из огромного количества кристаллов.
Глава II. Организация опытно – экспериментальной работы
по проблеме «Почему снег белый?»
Из своих наблюдений, изучая литературу, я узнала о том, что любая снежинка имеет форму шестиконечной звездочки. Вне зависимости от формы снежинок, они все белого цвета. И снег белый-белый, а если светит солнце, то он становится ослепительно белым. Почему? Снежинка состоит из кристалликов льда и воздуха, свет, попадая на лучики снежинки, отражается от них, рассеивается и воспринимается нами как белый. А когда на кристаллики попадает солнечный луч, то он отражается от него и слепит наши глаза.
Я решила провести опыты, чтобы доказать, что снег действительно белый.
2.1 Проведение опытов для ответа на вопрос «Почему снег белый?»
Как я проводила опыты
Опыт №1
Я положила снег на красный картон, сравнила его с белым листом бумаги. Вывод: Снег белого цвета.
Опыт №2
Я взяла прозрачный полиэтиленовый пакет. Нарезала его на мелкие кусочки. Каждый кусочек – это «снежинка». Сложила все кусочки в прозрачный стакан. Они расположились по-разному.
Результат: «снег» в стакане белого цвета.
Опыт №3
Налила воду в стакан и поставила в морозильную камеру. Вода превратилась в прозрачный лёд. Мама разбила лёд на мелкие кусочки. Он стал белым.
Заключение
Кусочки полиэтиленового пакета и кусочки льда по отдельности прозрачные. Свет проходит через них и не отражается. Когда кусочки пакета и лежат хаотично (по-разному, они отражают свет в разных направлениях.
Вывод
Снег белый, потому что каждая снежинка отражает свет в разные стороны. Научным языком – «свет рассеивается». От этого снег белый.
Ольга Чертова
Конспект занятия кружка «Снег, лёд и их свойства»
На занятиях кружка "Юный эколог" мы с детьми старшей группы продолжаем экспериментировать. На этот раз опытным путём изучаем свойства снега и льда .
ЦЕЛЬ : Формировать представление о снеге , льде и их свойствах .
Познакомить детей с физическими свойствами снега и льда .
ЗАДАЧИ :
Образовательная. Помочь детям понять, почему при изменении температуры снег и лёд изменяют свои свойства .
Закрепить знания о свойствах снега и льда .
Учить детей анализировать, делать выводы в процессе экспериментирования.
Развивающая. Развивать мышление, умение выражать свои мысли последовательно, интерес к зимним явлениям природы.
Воспитательная. Вызвать радость от открытий, полученных в результате опытов.
Предварительная работа : Наблюдение за снегом , рассматривание снежинок, характеристики снега : сухой (мокрый, рыхлый (плотный, холодный, глубокий, искрящийся, рассыпчатый, игры со снегом , опыты, чтение рассказа “Первый снег” Е . Трутневой.
Материалы и оборудование : одноразовые тарелочки для снега (на каждом столе по глубокой и плоской тарелке, снег , лупы по количеству детей, по половине разрезанного яблочка на салфетке, ложка одноразовая, три емкости воды, кружочки разного цвета , наглядные модели снежинок и льдинок с обозначением свойств снега и льда , салфетки и полотенце.
Ребята, о каком времени года говорится в этой загадке :
Снег на полях ,
Лёд на реках,
Вьюга гуляет –
Когда это бывает? (Зимой)
А в следующих загадках говорится о явлениях неживой природы зимы. Отгадайте их.
Он пушистый, серебристый,
Но рукой его не тронь,
Станет капелькою чистой,
Как поймаешь на ладонь. (снег )
Прозрачен, как стекло,
А не вставишь в окно. (Лёд)
Покружилась звездочка
В воздухе немножко,
Села и растаяла
На моей ладошке. (Снежинка)
Воспитатель обращает внимание детей на искусственные снежинки. Настоящие ли они? Когда и где можно увидеть настоящие снежинки?
Послушайте, как интересно рассказывает о снежинках писатель
В. Архангельский. (Детям зачитывается о том, как образуются снежинки) .
Каким бывает снег ? Оказывается, снег бывает разный . В очень морозные дни он хрустящий и рассыпается. А вот если немного потеплеет на улице и наступит легкий, небольшой морозец, то снег станет липким , и мы сможем тогда и вылепить снежную бабу, построить снежную крепость, и поиграть в снежки.
А когда бывает снег и лёд (Ответы) .
Раз снег и лёд бывают только зимой, то они наверное чем-то похожи между собой. Как вы думаете? (Ответы) . Сегодня мы с вами проведём опыты и узнаем, чем похожи между собой снег и лёд и чем они отличаются.
Опыт – это практические действия с предметами для узнавания их свойств .
Я вчера набрала снег и лед и разложила его по тарелочкам, а интересно, что с ним произошло? Я предлагаю отправиться в снежную лабораторию, но вход в нее непростой (проходя через дугу, дети отвечают на вопрос "Где живет снежинка?")
Теперь мы с вами ученые-исследователи, будем выяснять, какие они снег и лёд и каковы их свойства . А помощником нашим будет специальный прибор для исследования. Найдите его на своих столах, как этот прибор называется? (лупа) . А что такое лупа? (увеличительное стекло) .
Ребята, а что же стало со снегом ? (растаял) Почему?
Значит, снег и лёд образуются из воды под действием мороза и тают в тепле.
(на доску крепится снежинка с изображением 1 свойства , на снежинке нарисована капелька воды : снег тает в тепле ).
Давайте внимательно рассмотрим растаявший снег . Что вы видите? (вода грязная) . Ребята, я видела, что некоторые дети едят снег . Правильно ли они поступают? А какой снег на ощупь ? (холодный) . Можно ли есть снег ? (нет, снег холодный и может быть грязным) .
Опыт №1. «Определение цвета» .
Сравним : какого цвета вода, снег и лёд (снег белый , вода и лёд бесцветные) А что еще бывает белым? (крепится 2 снежинка : снег белый - в центре снежинки вата, лёд бесцветный).
Какого цвета снег ? (белый)
Какого цвета лёд? (бесцветный)
Опыт №2. «Определение прозрачности» .
Проведем эксперимент. У вас под тарелочками лежат геометрические фигуры, назовите их (круги) . Какого они цвета? Положите один круг на пустую тарелочку, наверх мы положим снег , другой опустите в воду, третий круг положим под льдинку. Где круг видно, а где нет? Почему? (на доску крепится 3 снежинка : снег непрозрачный - нарисован закрытый глаз, лёд прозрачный – открытый глаз).
Опыт № 3. «Определение запаха» .
Ребята, а как узнать, снег и лёд пахнут ? (надо понюхать) . Понюхаем сначала яблоко, какое яблоко? (ароматное, душистое) . А теперь снег (у снега нет запаха ) (крепится 4 снежинка : снег и лёд не имеют запаха - на снежинке нарисован нос).
Давайте попробуем воткнуть в снег палочку , что произошло? А можно ли воткнуть палочку в лёд? Можно сделать вывод, что снег рыхлый , а лед твёрдый.
Взять горсть снега и высыпать её . Как можно назвать это свойство снега ? (Сыпучий) . А лёд? Я «случайно» уронила лёд, что с ним случилось? (он раскололся, он - хрупкий) .
Физкульминутка :
Снег пушистый все летает , (поднимают руки вверх и медленно опускают)
А метель все завывает.
Сколько снегу намело , (показывают сугробы)
Все тропинки занесло!
Мы дорожки разгребем (имитируют действия)
И в снежки играть пойдем. (шагают)
Снег сегодня белый , белый, (поднимают руки вверх и опускают)
От него кругом светло.
Рукавички мы наденем, (надевают рукавички)
и перчатки мы наденем, (одевают каждый пальчик)
Каждый пальчик мы оденем,
Будет вы шубах нам тепло.
Молодцы! Вы мне столько опытов показали, а сейчас я хочу вам показать, садитесь удобнее. Смотрите : у меня три баночки. В одну наливаем воду (приглашается ребенок проверить температуру воды, (холодная) . Во вторую нальем теплую, но как нам получить теплую воду, какую воду нужно налить сначала : горячую или холодную, почему? (холодную, затем горячую) . В третью баночку я налью горячую. В три баночки я буду опускать снег одновременно . Где снег растаял быстрее , а где медленнее? (чем теплее вода, тем быстрее растаял снег , быстрота таяния снега зависит от температуры воды).
Ребята, а теперь давайте вспомним, какими свойствами обладают снег и лёд ? (по окончанию каждого опыта на доску крепились снежинки со свойствами снега и льда ). Обращается внимание детей на то, что снег и лёд - это замерзшая вода.
Давайте теперь объединим всё, что мы узнали о снеге и льде .
Снег – белый , непрозрачный, рыхлый, сыпучий, под действием тепла превращается в воду.
А лёд – бесцветный, прозрачный, твёрдый, хрупкий, под действием тепла превращается в воду.
А теперь, когда мы с вами познакомились со свойствами снега , давайте попробуем сами вырезать снежинки и посмотрим, какие они у нас получатся. (Дети вырезают снежинки) .
Подведение итогов занятия : Как много мы сегодня узнали о снеге , пора возвращаться назад. Вам понравилось наше занятие ? Что запомнилось больше всего?
Я снежок в руках лелею и своим дыханьем грею.
Посмотрите, мой снежок превратился в ручеёк!
Ах, не стойте на пути! Он спешит весну найти!
Галина Михайловна Новицкая
Галина Михайловна Новицкая
(1933–2000) – советская поэтесса, прозаик, переводчик.
Большая часть творчества Галины Новицкой – это стихи для детей,
в которых поэтесса создала неповторимую атмосферу красоты и хрупкости мира.
СУНДУЧОК ИНТЕРЕСНОСТЕЙ: СНЕГ
Физика вокруг нас
В этом году зима в Курске затянулась – никак не хочет отпускать бразды правления и убирать снег со двора:-) Солнышко теплом радует, но справиться с сугробами не может… От работы лопатой и переноса снега со двора в огород – сумма снега не меняется:-) Кто-то гонит залежавшийся снег, устраивая танцы с бубном
, кто-то разводит костры и поёт звучные песни – прогоняя зиму и привлекая весну…
Но ни то, ни другое – не наш метод
;-)
Попробуем зиму ублажить, да восвояси снег проводить нетрадиционным, но, будем надеяться, действенным способом:-)))))))
Вашему вниманию загадки и пословицы про снег
, неподражаемая поэзия зимы
в исполнении Ивана Алексеевича Бунина и Роберта Ивановича Рождественского, шедевры мировой живописи и моя обожаемая физика
!
ЗАГАДКИ ПРО СНЕГ
- Зимой греет, весной тлеет, летом умирает, осенью оживает.
- Лежал, лежал, да и в речку побежал.
- На дворе горой, а в избе водой.
ПОСЛОВИЦЫ ПРО СНЕГ
- Снег земле-кормилице – тёплый кожух.
- Больше снега на полях – больше хлеба в закромах.
- Снега надует – хлеба прибудет; вода разольётся – сена наберётся.
Горюшкин-Сорокопудов Иван Силыч (05.11.1873–29.12.1954) – русский и советский живописец, график и педагог. Заслуженный деятель искусств РСФСР.
Корочун – день зимнего солнцестояния. Ночь Корочуна и Коляда гораздо круче:-) иноземного… кельтского Хэллоуина;-) А также… побаловать себя восхитительными зимними пейзажами на зелёной страничке «Времена года: Зима» .
Снег зимой греет, весной тлеет, летом умирает, осенью оживает
Снег земле-кормилице – тёплый кожух
Кожух это верхняя одежда из кожи – овчинный тулуп. Тулуп это длинная, не крытая сукном меховая шуба . Выходит, что зима-матушка одевает землю в меховую шубу из снега . А теперь внимание – интересный вопрос ;-)
ГРЕЕТ ЛИ НАС ШУБА И ГРЕЕТ ЛИ ЗЕМЛЮ СНЕГ?
Что сказали бы вы, если бы вас стали уверять, будто шуба нисколько не греет? Вы подумали бы, конечно, что с вами шутят. А если бы вам стали доказывать это утверждение на ряде опытов? Проделайте, например, такой опыт. Заметьте, сколько показывает термометр, и закутайте его в шубу. Через несколько часов выньте. Вы убедитесь, что он не нагрелся даже и на четверть градуса: сколько показывал раньше, столько показывает и теперь. Вот и доказательство, что шуба не греет. Вы могли бы заподозрить, что шубы даже холодят. Возьмите два пузыря со льдом; один закутайте в шубу, другой оставьте в комнате незакрытым. Когда лёд во втором пузыре растает, разверните шубу: вы увидите, что здесь он почти и не начинал таять. Значит, шуба не только не согрела льда, но как будто даже холодила его, замедляя таяние!
Что можно возразить? Как опровергнуть эти доводы? Никак. Шубы действительно не греют, если под словом «греть» разуметь сообщение теплоты
. Лампа греет, печка греет, человеческое тело греет, потому что все эти предметы являются источниками теплоты. Но шуба в этом смысле слова нисколько не греет. Она своего тепла не даёт, а только мешает теплоте нашего тела уходить от него. Вот почему теплокровное животное, тело которого само является источником тепла, будет чувствовать себя в шубе теплее, чем без неё. Но термометр не порождает собственного тепла, и его температура не изменится от того, что мы закутаем его в шубу. Лёд, обёрнутый в шубу, дольше сохраняет свою низкую температуру, потому что шуба – весьма плохой проводник теплоты – замедляет доступ к нему тепла извне, от комнатного воздуха.
В таком же смысле, как шуба, снег греет землю
; будучи, подобно всем порошкообразным телам, плохим проводником тепла, он мешает теплу уходить из покрытой им почвы. В почве, защищённой слоем снега, термометр показывает нередко градусов на десять больше, чем в почве, не покрытой снегом.
Итак, на вопрос, греет ли нас шуба, надо ответить, что шуба только помогает нам греть самих себя. Вернее, было бы говорить, что мы греем шубу, а не она нас
.
(«Греет ли шуба? Занимательная физика», Яков Исидорович Перельман
)
Оскар Клод Моне (Oscar-Claude Monet; 14.11.1840–05.12.1926) – французский живописец-пейзажист, один из основателей импрессионизма.
Поленова Елена Дмитриевна (27.11.1850–19.11.1898) – русская художница, график, живописец, мастер декоративного дизайна, одна из первых художников-иллюстраторов детской книги в России, одна из основоположников стиля модерн в русском искусстве. Сестра живописца Василия Дмитриевича Поленова.
И для полноты картины ещё один интересный вопрос ;-)
ЧТО ЗАЩИЩАЕТ ОТ ХОЛОДА ЛУЧШЕ:
ДЕРЕВЯННАЯ СТЕНА ИЛИ СЛОЙ СНЕГА ТАКОЙ ЖЕ ТОЛЩИНЫ?
Снег защищает от потери тепла лучше, чем дерево: теплопроводность снега в 2,5 раза меньше. Незначительной теплопроводностью снега обусловлено его «греющее» почву действие; покрывая землю, он замедляет потерю ею теплоты. Плохая теплопроводность снега обусловлена его рыхлым сложением. Снег заключает до 90% воздуха – не только между снежинками, но и внутри них: в ледяных кристалликах снега имеются воздушные пузырьки.
(«Что защищает от холода лучше: деревянная стена или слой снега такой же толщины? Знаете ли вы физику?», Яков Исидорович Перельман
)
Волков Ефим Ефимович (04.04.1844–17.02.1920) – русский живописец, пейзажист, член Товарищества передвижных художественных выставок, действительный член и академик Императорской Академии художеств.
НЕПОДРАЖАЕМАЯ ПОЭЗИЯ ЗИМЫ
«Крещенская ночь», 1886–1901 г. Иван Алексеевич Бунин
|
Тёмный ельник снегами, как мехом, Неподвижно застыли их ветки, Высоко он поднялся над лесом, Замело чащи леса метелью, – Убаюкала вьюга седая Спят таинственно стройные чащи, |
Тишина, – даже ветка не хрустнет! Тишина, – а, быть может, он близко… В дальних чащах, где ветви и тени Огонёк из лесной караулки Бриллиантом лучистым и ярким, А над лесом всё выше и выше |
Вельц Иван (Иоганн-Александр) Августович (1866–1926) – русский живописец-пейзажист австрийского происхождения.
Лунный свет наполняет крещенскую ночь сказочным очарованием и привносит в неё восхитительную палитру красок, преображающую зимний пейзаж и наше с вами настроение;-) Снег при лунном свете завораживает, блистая алмазами, и будоражит наше воображение причудливыми образами… А теперь внимание – интересный вопрос ;-)
ЧТО СВЕТЛЕЕ: ЧИСТЫЙ СНЕГ В ЛУННУЮ НОЧЬ
ИЛИ ЧЁРНЫЙ БАРХАТ В СОЛНЕЧНЫЙ ДЕНЬ?
Ничто, казалось бы, не превосходит чёрного бархата в черноте и белого снега в белизне. Однако эти давнишние классические образцы чёрного и белого, тёмного и светлого, предстают совершенно иными, когда к ним подходят с беспристрастным физическим прибором – фотометром. Тогда оказывается, что, например, самый чёрный бархат под лучами солнца светлее, чем самый чистый снег в лунную ночь. Причина та, что чёрная поверхность, какой бы тёмной она ни казалась, не поглощает полностью всех падающих на неё лучей видимого света. Даже сажа и платиновая чернь – самые чёрные краски, какие нам известны, – рассеивают около 1–2% падающего на них света. Остановимся на цифре 1% и будем считать, что снег рассеивает все 100% падающего на него света (что безусловно преувеличено). Известно, что освещение, даваемое Солнцем, в 400 000 раз сильнее освещения Луны. Поэтому 1% солнечного света, рассеиваемый чёрным бархатом, в тысячи раз интенсивнее 100% лунного света, рассеиваемого снегом. Другими словами, чёрный бархат при солнечном свете во много раз светлее снега, озарённого Луной.
Сказанное относится, конечно, не только к снегу, но и к самым лучшим белилам (наиболее светлые из них – литопон – рассеивают 91% падающего на них света). Так как никакая поверхность, если она не раскалена, не может отбрасывать больше света, чем на неё падает, а Луна посылает в 400 000 раз меньше света, нежели Солнце, то немыслимо существование такой белой краски, которая при лунном свете была бы объективно светлее самой чёрной краски в солнечный день.
(«Что светлее: чёрный бархат в солнечный день или чистый снег в лунную ночь? Знаете ли вы физику?», Яков Исидорович Перельман
)
§ Чарующая магия лунного света в интегрированном сборнике качественных задач по физике на зелёной страничке «Физика и художественная литература: Оптика (Лунный свет)» – Можно ли при свете полной луны читать книгу?
§ Предлагаю читателям отправиться в увлекательную прогулку по лунной поэзии и живописи и побаловать себя интересностями об изменчивости и непостоянстве цвета и размера Луны на зелёной страничке «Описание Луны в поэтических произведениях» .
Людвиг Мунте (Ludvig Munthe; 11.03.1841–30.03.1896) – норвежский живописец.
НЕПОДРАЖАЕМАЯ ПОЭЗИЯ ЗИМЫ
«Этих снежинок смесь…», Роберт Иванович Рождественский
Этих снежинок смесь. Этого снега прах.
Как запоздалая месть летнему буйству трав.
Этих снежинок явь, призрачное крыло.
Белого небытия множественное число…
Этого снега нрав. Этого снега боль:
В небе себя разъяв, стать на земле собой.
Этого снега срок. Этого снега круг.
Странная мгла дорог, понятая не вдруг.
Выученная наизусть, начатая с азов,
Этого снега грусть. Этого снега зов.
Медленной чередой падающие из тьмы
В жаждущую ладонь прикосновенья зимы.
Мещерский Арсений Иванович (1834–1902) – российский живописец-пейзажист; пейзажи из природы южной и северной России, Крыма и Кавказа.
Интересности про лёд и рождение снежинок
Лёд
– сложные шестигранные кристаллы, образованные водой, замерзшей при температуре 0°С или ниже. Лёд обладает меньшей плотностью, чем вода, поэтому не тонет
. Когда водяные пары конденсируются при температуре ниже точки замерзания, формируются кристаллы льда. Это происходит главным образом в высоких перистых облаках, а также в той части других облаков, которая выглядит серой. Скопление таких кристаллов порождает снежинки. Процесс может происходить у поверхности Земли, что приводит к образованию инея. А теперь внимание – интересный вопрос
;-)
ПОЧЕМУ ЛЁД ПРОЗРАЧНЫЙ, А СНЕГ БЕЛЫЙ?
Снег имеет белый цвет по той же причине, по какой кажется белым толчённое стекло, сахар и вообще всякие измельчённые прозрачные вещества. Растолките лёд в ступке или наскребите его ножом – и у вас получится порошок белого цвета. Цвет этот обусловлен тем, что лучи света, проникая в мелкие кусочки прозрачного льда, не проходят сквозь них, а отражаются внутрь на границах льдинок и воздуха (полное внутреннее отражение). Поверхность же, беспорядочно рассеивающая во все стороны падающие на неё лучи, воспринимается глазом как белая.
Значит, причина белого снега – его раздробленность. Если промежуток между снежинками заполнить водой, снег утрачивает белый цвет и становится прозрачным. Такой опыт нетрудно проделать: если вы насыплете снега в банку и нальёте туда воды, снег на ваших глазах из белого сделается бесцветным, прозрачным.
(«Почему лёд прозрачный, а снег белый? Знаете ли вы физику?», Яков Исидорович Перельман
)
Альберт Бирштадт (Albert Bierstadt; 1830–1902) – американский художник пейзажист, представитель Дюссельдорфской художественной школы.
Георг Эдуард Отто Саал (Georg Eduard Otto Saal; 11.03.1817–03.10.1870) – немецкий живописец.
Материалы этой статьи полезно будет применить не только на уроках физики
и художественной литературы
, но и во внеклассной работе
. Надеюсь, что решение предлагаемых в статье качественных задач по физике
не только поможет побудить у школьников интерес к предмету, но и расширить их знания и культурный кругозор;-)
А ещё будем надеяться, что Зима-матушка оценит эту статью по достоинству и уступит таки дорогу весне;-)
Для пущей верности предлагаю читателям зелёных страничек в срочном порядке пополнить сундучок интересностей качественными задачами по физике, посвящённых снегу
.
Жду ваших предложений в комментариях
.
КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ, ПОСВЯЩЁННЫЕ СНЕГУ
Задача №1
Почему чем крепче мороз, тем сильнее скрипит под ногами снег?
Ответ: Скрип снега при значительных морозах объясняется тем, что снежинки под давлением ноги человека, полозьев саней или колёс машины не плавятся, как при более высоких температурах, а разламываются и перемещаются. И чем ниже температура, тем сильнее скрипит снег.
Задача №2
«Больше снега на полях – больше хлеба в закромах» справедливо утверждает старинная русская пословица. Снежный покров это своеобразная гигантская шуба, защищающая поверхность земли от мороза и холодных ветров. А какую ещё важную роль играет снежный покров?
Ответ: Снежный покров – это источник и хранитель влаги, столь необходимой полям: «Снега надует – хлеба прибудет; вода разольётся – сена наберётся». Весной снег даёт талые воды, насыщенные кислородом. Недаром снежная мелиорация рассматривается как одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев.
Задача №3
Ранней весной, а также после кратковременных зимних оттепелей, у подножия деревьев образуются лунки в снегу. Объясните причины их возникновения.
Ответ:
На первый взгляд причина возникновения лунок в снегу очень проста. В течение погожего весеннего или зимнего дня солнечные лучи хорошо прогревают ствол дерева, чему способствует тёмный цвет его поверхности и то, что лучи низко стоящего солнца падают на поверхность ствола почти перпендикулярно. Теплопроводность дерева очень низкая, поэтому оно относительно медленно отдаёт теплоту. Примыкающие к стволу участки снежного покрова под действием этой теплоты постепенно подтаивают, и в результате формируется снежная лунка. С южной стороны, где ствол дерева получает больше солнечного света (в Северном полушарии), глубина лунки обычно больше – ведь южная сторона дерева прогревается сильнее.
Всё это так. Тем не менее приведённое объяснение нельзя считать исчерпывающим. Оно не объясняет, почему у подножия деревянных столбов снежные лунки, как правило, меньше или вообще отсутствуют. Дело в том, что весной и во время зимних оттепелей дерево как бы просыпается – от его корней к ветвям начинают своё движение внутренние соки. Вместе с ними ствол дерева и ветви получают теплоту от подземных слоёв, пронизанных корнями. Таким образом, ствол дерева нагревается не только извне (за счёт поглощения энергии солнечных лучей), но и изнутри (благодаря подъёму соков по капиллярам внутри ствола дерева).
()
|
Айвазовский Иван Константинович (Ованнес Айвазян; 29.07.1817–02.05.1900) – всемирно известный русский художник-маринист, баталист, коллекционер, меценат.
§ На картине Ивана Константиновича Айвазовского изображён колодезный журавль.
Предлагаю читателям заглянуть на зелёную страничку «Шкатулка качественных задач по физике: Элементы статики: равновесие тел, момент силы, простые механизмы» .
Главная фишка этого сборника – задачка про три колодца, а ещё ;-) познавательные интересности о наклонной Невьянской башне – архитектурной жемчужине Урала, окутанной легендами под самый флаг-флюгер с гербом Демидовых…
Задача №4
Почему в горных районах выпадает значительно больше снега, чем на равнинах?
Ответ: В горах расстояние от облаков до земли значительно меньше, чем на равнинной местности. Чем меньше это расстояние, тем меньше, при прочих равных условиях, вероятность того, что падающий снег растает или испарится. Именно поэтому в горных районах выпадает значительно больше снега, чем на равнинах.
Задача №5
Почему снег задерживается на ветвях деревьев?
Ответ:
Попробуйте сыпать песок на ветку дерева, лишённую листьев. Он на ней практически не задержится и почти целиком просыплется вниз на землю. В отличие от песка, снег может накапливаться на голых ветвях, образуя, подчас, такие тяжёлые шапки, что обламываются ветви.
Снеговые наросты на деревьях образуются при снегопаде в тихую погоду, когда температура воздуха близка к 0°С. В этих условиях довольно интенсивно идут разнообразные процессы внутри снега: подтаивание и замерзание, испарение и кристаллизация. Они приводят к образованию связей между упавшими снежинками и поверхностью ветвей, а также между самими снежинками. Первые снежинки подтаивают и примерзают к ветвям, образуя на них тонкую наледь. Последующие снежинки примерзают уже к этой наледи. Так постепенно на ветвях нарастают большие снежные шапки, способные удерживаться даже при порывах ветра (если, конечно, эти порывы не слишком сильные).
(«Снег и лёд. Физика в природе», Лев Васильевич Тарасов
)
Петер Мёрк Мёнстед (Peder Mork Monsted; 10.12.1859–20.06.1941) – датский живописец, признанный мастер пейзажа, представитель «золотого века» датской живописи.
Задача №6
Почему снег со временем темнеет?
Ответ:
Снег темнеет прежде всего потому, что на нём осаждаются пыль и сажа, имеющиеся в воздухе. Но дело не только в этом, Потемнение снега означает, что он стал меньше отражать солнечных лучей и, значит, больше поглощать их. Оттепели и движение водяных паров из глубины снежного покрова к его поверхности – всё это приводит к заполнению воздушных пор поверхностного слоя талой водой и льдом, приводит к уплотнению этого слоя и к образованию наста. В результате уменьшается полное внутреннее отражение, усиливается проникновение солнечных лучей в глубь снежного покрова, возрастает поглощение света внутри покрова – снег ещё более темнеет.
Заметим, что весной увлажнение снега и загрязнение его поверхности уменьшают долю света, отражаемого снежным покровом, до 30%. Иначе говоря, за период с выпадения снега до весеннего таяния отражающая способность снежного покрова снижается более чем в 3 раза.
(«Снег и лёд. Физика в природе», Лев Васильевич Тарасов
)
Задача №7
Что дольше освобождается от снега: пригорки или низинки?
Ответ: Низинки дольше освобождаются от снега, так как холодный воздух тяжелее тёплого и опускается с пригорков вниз – в низинки. Пригоркам достаётся не только больше тёплого воздуха, но и больше солнечных лучей, особенно южным склонам пригорков.
Для любознательных:
Красная горка
– один из самых древнейших славянских праздников, символизирующий окончательный и бесповоротный приход весны!
С распространением христианства был приурочен к первому воскресенью после Пасхи (так называемому Фомину дню). В 2018 году Красная горка будет праздноваться в воскресенье – 15 апреля.
В стародавние времена в каждой деревне была своя горка, гору́шка, пригорок, где проходили деревенские гулянья. Такие возвышенные места быстрее других освобождались от снега
, начинали зеленеть и именно здесь пускались в пляс первые весенние хороводы… Такие горки назывались в народе Красными, то есть красивыми
!
Красная горка
на Руси издавна была порой свадеб. Ходила в народе, на этот счёт, пословица: «Кто на Красной горке женится – вовек не разженится!»
Наши предки считали, что брачный союз, заключённый в этот день, будет наполнен любовью и благополучием.
Вкладывался в эту пословицу и весьма прагматичный посыл – свадебные гулянья было страшно желательно;-) провести весной, до посевной, чтобы потом не отвлекаться от полевых работ.
Корзухин Алексей Иванович (23.03.1835–30.10.1894) – русский жанровый живописец, академик Императорской Академии художеств, один из учредителей Товарищества передвижных художественных выставок.
§ Предлагаю читателям зелёных страничек совершить небольшое путешествие в мир славянской мифологии: Комоедица – двухнедельное празднование дня весеннего равноденствия – начала астрономической весны. А также… стихи о весне, восхитительные весенние пейзажи и роскошные цветочные натюрморты на зелёной страничке «Времена года: Весна».
Желаю Вам успехов в самостоятельном решении
качественных задач по физике!
При близком изучении отдельной снежинки можно увидеть, что она прозрачная. Но снег, который состоит из тысяч и тысяч прозрачных снежинок, имеет белый цвет. Как так получается?
Дело в том, что свет имеет различную длину волны. Каждой длине волны соответствует свой цвет. Распределение цветов по длинам волн можно посмотреть на картинке ниже.
Одни материалы могут поглощать волны определенной волны, а другие их отражают. Именно поэтому предметы имеют различные цвета. Например, некоторые материалы отражают короткие волны синего цвета, а волны длиннее поглощаются, поэтому мы видим предмет синего цвета. Другие материалы имеют красный цвет, так как отражают только длину волны, характерную красному цвету. Материал, отражающий все падающие на него волны, будет обладать белым цветом, а материал, который поглощает все волны, будет выглядеть черным.
Снег, как известно, — это замерзшая вода. Если посмотреть на воду, то можно убедиться, что она прозрачная, а это значит, что световые волны проходят сквозь нее. Поэтому нет ничего удивительного в том, что и снежинка прозрачная. Если пропустить луч света через одну снежинку, он не отразится, зато, пройдя сквозь мельчайшие кристаллы льда, преломится под углом. Не зря говорят: «нет двух одинаковых снежинок», ведь все они имеют разнообразную и неповторимую форму. При попадании луча на другую снежинку он опять преломится под каким-либо углом, затем ещё и ещё и так до тех пор, пока не попадет к нам на сетчатку, а наш мозг интерпретирует полученную информацию как белый цвет.
Только что выпавший и не содержащий примесей снег преломляет световые волны до тех пор, пока они не отразятся обратно, поэтому он и кажется абсолютно белым. Но иногда даже на чистом снеге можно заметить некоторый синеватый оттенок. В этом случае всё зависит от плотности выпавшего снега (если исключить наличие примесей). Если он достаточно рыхлый, то длинные световые волны проникают в него чуть глубже, в то время как короткие, преимущественно синего цвета, остаются на поверхности. Их мы как раз и наблюдаем.
Иллюстрация: depositphotos.com
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .