一朵云居然重達(dá)500噸,為什么還能飄在天上,不會掉下來?

2023-08-25 17:25

3個(gè)回答
這就要從“終端速度”來講起了,我們知道,當(dāng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,其下落速譽(yù)埋度會首虛毀在重力的作用下越來越快,但如果在大氣層里,物體在下落過程中又會受到空氣阻力的作用。

空氣阻力可用公式“F=(CρSV^2)/2)”來描述,其中C為空氣阻力系數(shù)、ρ為空氣密度、S為物體的迎風(fēng)面積,V為物體相對于空氣的速度。

由此可知,當(dāng)一個(gè)物體在大氣層中做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,其受到的空氣阻力會隨著物體下落速度的增加而迅速變大。

但空氣阻力并不會無限增大,因?yàn)楫?dāng)空氣阻力與重力的合力為零的時(shí)候,物體的下者備落速度就不會繼續(xù)增加,在這種情況下,物體就會一直以當(dāng)前的速度下落,而它此時(shí)的速度,就被稱為“終端速度”。
天空是有著一定的浮力的,這些云是掘茄小分子組成的,是分散開的,這樣的擾胡話受到的浮力緩散攔比重力大,可以飄在天空上。

天氣晴朗的時(shí)候,我們不免會看到成群的云朵在我們的頭頂上飄過,而看到云朵我們又會習(xí)慣性地覺得云朵其實(shí)很輕,要不然就不會飄在空中了。然而事實(shí)卻并非如此,早就有科學(xué)家指出,長達(dá)1000公里的云可以重達(dá)500噸,也就是幾十頭大象的重量,這是不是很吃驚?那么,重達(dá)戚鍵做500噸的云朵為什么能飄在空中而不會落下呢?

其實(shí)要想理解為何重達(dá)500噸的云為何不會掉下來,首先就得清楚一個(gè)當(dāng)一個(gè)物體處于自由落體的狀態(tài)時(shí),它向下掉落的速度會受到一系列因素的作用而不斷加快,其中包亮虛括重量、地心引力等,但是在下降的過程中所產(chǎn)生的阻力,又會削弱其降落的速度。因此所謂的終端速度,其實(shí)指的就是自由沉降的速度,它是說某一顆粒的沉降并不會因流體中所存在的其他顆粒而受到干擾高衡,在等速階段中,這一顆粒的速度就相對于流體的運(yùn)動(dòng)速度。

我們都知道云是由大量的水分子所組成的,而水分子的凝結(jié)體質(zhì)量又是非常小,通常大多是以微米的單位對其進(jìn)行觀測的,因而水分子的終端速度大約是2毫米/秒。當(dāng)水分子以這樣的速度下進(jìn)行自由落體時(shí),我們的肉眼是無法看不到它們的墜落的,故而我們會覺得云飄在空中。并且,我們看到空中所漂浮著的云,靠其自身的浮力和墜落時(shí)所產(chǎn)生的阻力相互抵消了重力,所以才不會掉下來。

除此之外,其實(shí)有大部分的雨滴在還沒墜落地面之前,就已經(jīng)被蒸發(fā)成了氣體的狀態(tài),重新又返回到了空中。而天空之中的水分子又會相互排斥,與此同時(shí),空氣中的灰塵又在吸引周圍的水分子凝聚在一起,當(dāng)水分子凝聚到一定程度的時(shí)候,就又重新組成了一朵云層。

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