已知白云密度与体积算出重达500吨,为何不掉还能被空气托住?
根据已知的测量数据,对于晴朗的天空中的白云,使它们的物质的平均密度约为0.5 g/m3,而平均体积约为1立方公里。根据该计算,云的重量可以高达500吨。也就是说,假设大象重5吨,云的重量约为100张大象。既然天空中的乌云很重,为什么不掉落?
实际上,天空中的云层不是由水蒸气制成的,而是由一大堆极小的液态水滴或固体冰晶制成的,这些冰晶是从天空中空气中的水蒸气中凝结的。我们可以集体称这些小水滴和构成云层的冰晶为“云滴”。您之所以能看到天空中的白云是因为“云掉落”会散布光。
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目前,问题再次出现。 “云下降”的密度必须比空气的密度大得多。空气如何支撑这些“云下降”?
主要原因是“终端速度”。当一个物体自由地落入地球大气中时,重力将其向下拉动,并且其下降速度将变得越来越快,但是空气阻力会对它产生反向影响。随着速度下降的增加,空气电阻将继续增加,直到最终达到平衡点,也就是说,物体所承受的重力等于其接收到的空气电阻。目前,对象的下降速度将保持恒定,并且此速度是“终端速度”。
同时,在相同的条件下,物体暴露于其“终端速度”的重力较小,并且对象暴露的重力与其质量成正比。由于“云滴”非常小,因此只需要一点向上的气流和水平位移,以有效防止云下降。
(中国妇女每日3.10)
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