Без волшебной силы ледяной принцессы создание идеального снеговика может стать серьезной проблемой. Часто наши усилия оказываются немного кусковатыми или однобокими и быстро превращаются в неузнаваемые комочки. Тем не менее, создание своего личного Frosty или Olaf остается наиболее существенным зимним времяпрепровождением.
Связанный контент
- Как волны "Slurpee" образовались вдоль пляжа Нантакет
- Используйте эту карту для отслеживания снегопада и социальных сетей вокруг северо-восточной снежной бури
Множество видео на YouTube и родительские сайты предлагают советы по построению снеговика, и есть примерно столько же практических руководств, сколько и пародий на «Let It Go» в Интернете. Кто-то даже запатентовал инструкции по строительству снеговика / снежной женщины в 2011 году. Но все советы могут быть напрасными, если у вас нет науки на вашей стороне. Понимание физических свойств снега может помочь вам понять, возможен ли ваш шедевр, и принципы стекирования могут направить ваши усилия.
Сначала поговорим о снеге. «Снег может быть либо слишком влажным, либо слишком сухим», - отмечает Дэн Сноумен, физик из Колледжа Род-Айленда в Провиденсе. Ученые на самом деле классифицируют снег по его влагосодержанию - количеству свободной воды по сравнению с кристаллами льда - не путать с количеством воды, которое выпадет в случае таяния снега. Снег бывает пяти видов: сухой (ноль процентов воды), влажный (менее 3 процентов), влажный (от 3 до 8 процентов), очень влажный (от 8 до 15 процентов) и слякоть (более 15 процентов).
По словам Джорди Хендриккса, ученого-снегохода из Университета штата Монтана, в таких масштабах влажный и мокрый снег идеально подходит для строительства снеговиков. Сухой снег похож на сыпучий порошок с частицами, которые не очень хорошо слипаются, а слякоть слишком жидкая, чтобы держать форму. «Вы можете думать о свободной воде как о« клее ». Вам нужно достаточно, чтобы склеить кристаллы, но не слишком много. В противном случае он не станет сплошным снеговиком », - говорит Хендрикс.
Форма снежного кристалла значительно меняется с температурой. (Кеннет Либбрехт / На основе экспериментов У. Накая) Температура окружающего воздуха в основном определяет количество воды в снегу, а также его кристаллическую структуру. Мокрый и влажный снег выпадает при температуре около 32 градусов по Фаренгейту. Значительно ниже температуры замерзания способствуют более сухому снегу, потому что больше частиц воды замерзает в кристаллы. Свежевыпавшие мокрые или влажные снежные кристаллы обычно имеют форму классических ветвящихся снежинок, называемых дендритами, обеспечивая большую площадь поверхности для связывания водянистого клея. В более холодных условиях образуются плоские формы с меньшей площадью поверхности, что делает еще труднее формовать сухой порошок в снежки и снеговики.
«Годы экспериментов и исследований с моими детьми показывают, что эквивалентность снега и воды в соотношении 5: 1 дает идеальный снег для создания идеального снеговика», - говорит Снеговик.
Так, какой шторм произведет эту особую смесь влажного или влажного снега? «Самые лучшие штормы бывают довольно теплыми - из-за снега», - говорит Хендрикс. Это означает лишь градус или два выше или ниже нуля. На восточном побережье США прохладный, влажный северный восток - мало чем отличающийся от снежной бури, обрушившейся на северо-восток на этой неделе, - сработает. В условиях полярного вихря более вероятно разбрызгивание сухого порошка, что обеспечивает мягкую, плавную езду, идеальную для катания на лыжах.
Как только сырье окажется на земле, пришло время выбрать поверхность для вашего снеговика. Ровная земля лучше, но асфальт поглощает и удерживает тепло от солнечного света, поэтому избегайте подъездных путей. Плоское пятно у подножия большого холма может обеспечить тень и защитить ваше творение от прямых солнечных лучей, хотя оно может стать целью для саней.
Сферы - лучшие строительные блоки для снеговиков. Формирование снежных комков и упаковка снега оказывает давление на кристаллы льда, так что некоторые из них тают во время строительства. «После таяния вода снова кристаллизуется, связывая снежный ком», - отмечает Снеговик.
(Анимированный GIF через bloodydifficult.tumblr.com / Disney) Когда дело доходит до укладки, стандартная структура «большой-средний-маленький» - это способ избежать опрокидывания. «Поддержание центра массы снеговика на низком уровне имеет первостепенное значение при строительстве любого снеговика», - говорит Снеговик. Центр масс относится к точке в любом объекте, где сосредоточена его масса - если бы вы могли уравновесить снеговика на пальце, удержание его в центре масс сохраняло бы его устойчивость. Чем ближе эта точка к земле, тем меньше вероятность падения вертикального объекта.
Рассматривая строительство снеговиков как способ обучения базовым инженерным принципам, студенты колледжа штата Блюфилд в Западной Вирджинии предполагают, что оптимальное соотношение диаметров снежных комов составляет 3: 2: 1 снизу вверх. Это соотношение поддерживает базу достаточного размера, чтобы выдержать общий вес двух верхних снежков. По некоторым данным, строительство перевернутого снеговика возможно, но, вероятно, неустойчиво. «Они встречаются так же часто, как и наблюдения Саскватча», - предупреждает Снеговик.
И не строите своего отвратительного снеговика слишком большим, потому что может быть верхний предел размера сфер, связанных с содержанием воды в снегу. «По мере того, как снежный ком растет, становится все труднее оказывать давление для адекватной упаковки», - говорит Сноумэн. «Это может привести к нестабильной структуре частей тела Frosty и может привести к катастрофическому отказу».
В дополнение к стабильности, сферы могут помочь вашему снеговику в достижении долговечности, потому что формы сводят к минимуму площадь поверхности, подверженную воздействию повышающихся температур, и тем самым замедляют таяние. «Это дает Frosty лучший шанс сохранить спокойствие и хладнокровие», - говорит Снеговик. К сожалению, плавление неизбежно при повышении температуры. Благодаря Frozen мы все знаем, что происходит со снеговиками летом.
