как, когда и почему происходит природные явления: дождь, туман, снег, роса, град?

Как образуется роса, иней, дождь и снег в природе.

Образование росы, инея, дождя и снега - интересное географическое и физическое явление, которое с каждой точки зрения объясняется по-разному. Но для того чтобы лучше понять, что происходит в природе при этих явлениях, лучше обратиться к законам и формулам физики. В атмосфере всегда есть водяной пар. Это происходит из-за непрерывного испарения воды с поверхности океанов, морей, рек и озер. В разных местах влажность воздуха различна из-за различия в климате и распределения внутренних вод на поверхности воды. Например, над поверхностью экваториальных морей влажность очень высокая, а над пустынями очень низкая. Хотя водяного пара мало в воздухе, но именно этот пар определяет погодные условия. Кроме испарения важную роль играет процесс конденсации. В природе конденсация водяного пара происходит по-разному: может образоваться роса или иней, выпасть дождь или снег.

Рассмотрим образование росы. Ее можно увидеть только ранним утром. В жаркий летний день с поверхности озер, рек, водоемов и растений происходит испарение воды. Ночью, когда температура падает и может достичь такого значения, при котором водяной пар становится насыщенным. Такая точка называется точкой росы. В это время насыщенный пар конденсирует и оседает на поверхность земли и на листьях растений. Поэтому росу мы можем увидеть только ранним утром, когда она еще не испарилась под действием солнечных лучей. Образование инея похоже на образования росы, но отличие лишь в том, что роса появляется в жаркое время года, а иней - в холодное время, то есть зимой или поздней осенью. Во время оттепели влажность воздуха повышается. Если после этого температура станет меньше нуля по Цельсию, то сконденсировавшаяся вода будет замерзать и оседает на поверхности земли и растений. Иней, как и росу, можно наблюдать только утром из-за того, что ночью обычно холоднее, чем днем.

Осадки играют важную роль в круговороте воды в природе и в жизни животных и растений. Обычно они образуются так. Вода в больших количествах испаряется с поверхности океанов, морей, рек и озер, пар поднимается на несколько километров вверх. Температура там достаточно низкая, и пар конденсируется и превращается в мельчайшие капли, которые как бы плавают в атмосфере. Огромное количество этих капелек образуют облако. Под действием воздушных потоков они переносятся на огромные расстояния, иногда преодолевая несколько тысяч километров. В процессе своего движения они сталкиваются между собой, превращаясь в более крупные капли. Когда они достаточно вырастут, то упадут на землю в виде дождя. Снег образуется аналогичным образом, но в холодное время, когда температура на высоте, где пар конденсируется, меньше нуля. При этом образуются не капли воды, а кристаллики льда.

Объяснение:

Дано :

m = 50 г = 0,05 кг

x = 0,1cos( 3πt/2 ) м

t = 0,5 c

1. F - ?

2. E - ?

1.

F = ma( t )

a( t ) = - ω²x( t )

Тогда

F = - mω²0,1cos( 3πt/2 )

При t = 0,5

( Из уравнения гармонического колебания 0,1cos( 3πt/2 ) выясняем что ω = ( 3π )/2 с^-1 )

F = - 0,05 * ( ( 3π )/2 )² * 0,1cos( 3π0,5/2 ) ≈ 0,0785 Н = 78,5 мДж

2.

Е = Е( max ) = ( mv²( max ) )/2

v( max ) = Aω

( Из уравнения гармонического колебания 0,1cos( 3πt/2 ) выясняем что А = 0,1 м )

Е = ( m( Аω )² )/2

Е = ( 0,05( 0,1 * ( 3π )/2 )² )/2 = 0,00555 Дж = 5,55 мДж

Объяснение:

Дано:

m = 50 г = 0,050 кг

x = 0,1*cos(3π*t/2)

F -? если t = 0,5 с

Е - ?

1)

Запишем общее уравнение колебательного движения:

x(t) = Xm*cos (ω*t)

Скорость - первая производная от координаты:

v(t) = [x(t)] ' = - ω*Xm*sin (ω*t)

Ускорение - первая производная от скорости:

a(t) = - ω²*Xm*cos (ω*t)

2)

Находим:

Циклическfая частота:

ω = 3*π/2 = 3*3/14 / 2 ≈  4,7 c⁻¹

Амплитуда скорости:

Vm =  ω*Xm = 4,7*0,1 = 0,47 м/с

Амплитуда ускорения:

Am =  ω²*Xm* = 4,7²*0,1 ≈ 2,2 м/с²

3)

Ускорение в момент времени t = 0,5 с

a(t) = - Аm*cos (ω*t) = - 2,2*cos (4,7*0,5) ≈ - 1,55 м/с²

4)

Сила:

F = m*a = 0,050*(-1,55) = 0,077 Н

5) Энергия:

E = m*Vm² / 2 = 0,050*0,47²/2 ≈ 0,006 Дж