Přemýšleli jste někdy o tom, proč se mraky během období dešťů drží vysoko a sestupují na horské svahy? Když přijde období dešťů, mraky mohou dokonce sestoupit na horské svahy a poté se vrátit na vrchol. Proč mraky sestupují a co je způsobuje, že se opět pohybují vzhůru?
Hustota
Abychom tomu porozuměli, nejprve pochopme pojem hustoty . Hustota je poměr hmotnosti k objemu, matematicky vyjádřený rovnicí ρ = m / V, kde ρ je symbol pro hustotu, m je symbol pro hmotnost a V je symbol pro objem. Například, pokud je hmotnost = 1 kg a objem = 1 m³, pak hustota = 1/1 = 1 kg / m³ . Pokud je hmotnost = 1 kg a objem = 2 m³, pak hustota = 1/2 = 0,5 kg / m³ . Podobně, pokud je hmotnost = 1 kg a objem = 4 m³, pak hustota = 1/4 = 0,25 kg / m³ . Lze usoudit, že pokud se objem zvětší, zatímco hmotnost zůstane konstantní, pak hustota klesá.
Na druhou stranu, pokud je hmotnost = 4 kg a objem = 1 m³ , pak hustota = 4/1 = 4 kg/m³ . Pokud je hmotnost = 2 kg a objem = 1 m³ , pak hustota = 2/1 = 2 kg/m³ . Podobně, pokud je hmotnost = 1 kg a objem = 1 m³ , pak hustota = 1/1 = 1 kg/m³ . Lze usoudit, že pokud objem zůstává konstantní, zatímco hmotnost se snižuje, pak se snižuje i hustota.
Roztažnost a tlak
Viděli jste někdy kouř z ohně? Když nefouká vítr, kouř má tendenci stoupat vzhůru. Kouř má vysokou teplotu (teplo), což způsobuje jeho rozpínání. Toto rozpínání zvětšuje objem kouře a snižuje jeho hustotu.
Hustota kouře je menší než hustota okolního vzduchu, takže kouř je okolním vzduchem tlačen nahoru. K tomuto tlaku dochází v důsledku rozdílů v tlaku. Kouř se pohybuje nahoru, dokud se nezastaví v prostoru, kde je hustota vzduchu rovna hustotě kouře. Hustoty jsou stejné, takže neexistuje žádný tlakový rozdíl.
Gravitační síla
Čím výše nad zemským povrchem, tím menší je gravitační síla působící na dané místo. Čím blíže k zemskému povrchu, tím větší je množství vzduchu, zatímco čím výše nad zemským povrchem, tím méně je vzduchu. Pro stejný objem je hmotnost vzduchu ve výšce menší než hmotnost vzduchu v blízkosti zemského povrchu. Objem zůstává konstantní, zatímco hmotnost klesá, takže hustota vzduchu klesá. Čím výše nad zemským povrchem, tím nižší je tedy hustota vzduchu.
Mraky se nacházejí v nadmořské výšce, kde jejich hustota je stejná jako hustota okolního vzduchu.
Během období dešťů mohou mraky sestupovat na horské svahy nebo úbočí kopců, protože jejich hustota je větší než hustota okolního vzduchu. Toto zvýšení hustoty mraků může být způsobeno zvýšením hmoty mraků v důsledku přítomnosti vodní páry nebo snížením objemu v důsledku snížení teploty mraků. Pád mraků vzduchem je podobný pádu kamene do vody, protože hustota kamene je větší než hustota vody.
Když se mrak nachází v blízkosti horského svahu nebo kopce, jeho hustota je stejná jako hustota okolního vzduchu. Mraky se opět pohybují vzhůru, pokud je jejich hustota nižší než hustota okolního vzduchu. Změny hustoty oblaků nebo vzduchu nastávají v důsledku změn hmotnosti nebo objemu. Objem se mění při změně teploty, jak je popsáno v tématu rozpínání. Hmota se mění při změně obsahu vodní páry.
Pokud byste se chtěli dozvědět více, prostudujte si prosím pojmy vztlak , vznášení a potápění. Vznášení, vznášení a potápění se může vyskytovat v tekutinách, jako je voda a vzduch.
