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笔尖科学——云

2018-06-27 10:39  来源: 新华网
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笔尖科学——云

云为什么浮在空气中?因为云比空气更轻。这个回答看起来简单直接,但如果你也是这样想的话,那可就错了。

我们都知道,云是无数个水滴聚集而成的。一般情况下,这些水滴要比空气重800倍。云这么重,那按理来说应该会落下来啊。所以,我们要指出,一般人认为云是漂浮在天空的,这一点是不正确的。浮在空气中的只能是那些重量不超过同体积空气重量的物体。云既然超过这个重量许多倍,那它们在空气中浮着肯定是不可能的了。其实它们是在“飘翔”着,也就是说,在空气的阻力下缓缓地下降着。这些水滴必须在空气分子之间给自己安排一条道路,就是把一些分子排挤到一旁,或吸引它们和自己一同下降。这两种情况都会消耗一些降落中的动能。落下物体的截面面积和重量的比越大,消耗的能量越多。当一个特别重的物体降落的时候,我们不会觉察到空气阻力的作用,这是因为使它下降的重力远远超出空气阻力作用的缘故。如果让这个物体体积缩小,那它由体积决定的重量的减少会和直线尺寸减小的三次成正比,而截面积的减小和直线尺寸的二次成正比。所以重量会比截面积减少得更多、更快。简单来说,这些小水滴之所以能够逗留在空气中,是因为它微小而且是在“飘翔”着,而不是因为它比空气轻。它们以极慢的速度落下,只要有极小的空气流,就可以影响它们的降落。降落伞就是基于这种原理而发明的。

同样的道理,在灰尘的积累上也可以体现出来。有人生活的房子里经常有人走动,通风也频繁,所以灰尘少,而无人居住的房子灰尘却多。尘埃的降落会被空气中产生的漩涡气流所阻碍,而这种气流在无人走动的安静空气中,几乎是不存在的。这一切现象的最主要原因,是由于空气的存在。在真空中是没有气流的,尘埃就会和大象落得一样快。

就是这一阵微小的空气流,就可以阻止云的缓慢降落,让它挂在空中。如果气流足够强,还会将云吹向远方,改变形状,聚合分散。云就是这样飘在空中,随风而变,是不是很有趣呢?

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作者: 科学原理一点通   [责任编辑: 魏承瑶]