Jeste li se ikada zapitali zašto je hladnije na vrhu planine? Planinski vrhovi ili visoravni su obično hladniji od zraka u nizinama ili blizu nivoa mora. Što je neko mjesto više iznad nivoa mora, to je tamo zrak hladniji. Zrak na vrhu planine trebao bi biti topliji jer je bliže suncu. Zašto je hladnije na vrhu planine?
Prema Newtonovom zakonu gravitacije , veličina Zemljine gravitacione sile na nekoj lokaciji obrnuto je proporcionalna kvadratu udaljenosti između Zemljinog centra i te lokacije. Dakle, što je lokacija udaljenija od Zemljinog centra, to je Zemljina gravitaciona sila na toj lokaciji manja. Drugim riječima, što je lokacija viša iznad nivoa mora, to je Zemljina gravitaciona sila na toj lokaciji manja. Dakle, Zemljina gravitaciona sila na lokaciji blizu nivoa mora ili u nizinama je veća od Zemljine gravitacione sile na visoravni ili vrhu planine.
Pored toga što vuče voće da padne prema tlu, vuče i ljude tako da nastavljamo lutati po površini Zemlje 😉, Zemljina gravitacijska sila također vuče zrak tako da zrak ostaje blizu Zemljine površine. Što je Zemljina gravitacijska sila veća, to se više zraka vuče, i obrnuto, što je Zemljina gravitacijska sila manja, to se manje zraka vuče. Zemljina gravitacijska sila na mjestu blizu nivoa mora je veća, tako da je količina zraka blizu nivoa mora veća. Obrnuto, Zemljina gravitacijska sila na vrhu planine je manja, tako da je količina zraka na vrhu planine manja.
Zrak se sastoji od molekula plina koji se stalno kreću određenom brzinom. Svaki molekul plina u pokretu ima kinetičku energiju. Što je više zraka, to je kinetička energija veća. Što se molekule zraka brže kreću, to je kinetička energija veća. Na vrhu planine ima manje zraka, pa je kinetička energija zraka niža. Obrnuto, u blizini razine mora ima više zraka, pa je kinetička energija zraka veća.
Pokušajte sudariti ruke. Šta osjećate? Vaše ruke su tople kada dođe do sudara. Kada se vaše ruke kreću, one imaju kinetičku energiju. Količina kinetičke energije zavisi od brzine vaših ruku i njihove mase. Što se vaše ruke brže kreću prije nego što se sudare, to će vam ruke biti toplije kao rezultat sudara. Dakle, količina kinetičke energije određuje koliko se osjećate toplo ili hladno. Isto važi i za molekule gasa ili vazduha. Molekule gasa imaju masu, a kada se kreću određenom brzinom, imaju kinetičku energiju. Količina kinetičke energije određuje koliko se toplote proizvodi kada se molekule gasa sudare.
Zrak na vrhu planine ima manju kinetičku energiju, tako da je toplina koja se stvara sudarom molekula plina također minimalna. Suprotno tome, zrak blizu razine mora ima veću kinetičku energiju, tako da je toplina koja se stvara sudarom molekula plina također veća. Nadalje, ako je broj molekula plina mali, mala je i vjerojatnost sudara. Ako je broj molekula plina velik, veća je vjerojatnost sudara. Broj sudara između molekula također određuje količinu stvorene topline.
