Algunha vez te preguntaches por que as nubes permanecen no alto e descenden ás ladeiras das montañas ou ladeiras durante a estación das chuvias? Cando chega a estación das chuvias, as nubes poden incluso descender ás ladeiras das montañas ou ladeiras e despois volver á cima. Por que descenden as nubes e que fai que volvan subir?
Densidade
Para entender isto, primeiro hai que comprender o concepto de densidade . A densidade é a relación entre a masa e o volume, expresada matematicamente mediante a ecuación ρ = m/V, onde ρ é o símbolo da densidade, m é o símbolo da masa e V é o símbolo do volume. Por exemplo, se a masa = 1 kg e o volume = 1 m3, entón a densidade = 1/1 = 1 kg/m3 . Se a masa = 1 kg e o volume = 2 m3 , entón a densidade = 1/2 = 0,5 kg/m3 . Do mesmo xeito, se a masa = 1 kg e o volume = 4 m3 , entón a densidade = 1/4 = 0,25 kg/m3 . Pódese concluír que se o volume aumenta mentres a masa permanece constante, entón a densidade diminúe.
Por outra banda, se a masa = 4 kg e o volume = 1 m3 , entón a densidade = 4/1 = 4 kg/m3 . Se a masa = 2 kg e o volume = 1 m3 , entón a densidade = 2/1 = 2 kg/m3 . Do mesmo xeito, se a masa = 1 kg e o volume = 1 m3 , entón a densidade = 1/1 = 1 kg/m3 . Pódese concluír que se o volume permanece constante mentres a masa diminúe, entón a densidade tamén diminúe.
Expansión e presión
Viches algunha vez fume dun lume? Cando non hai vento, o fume tende a subir. O fume ten unha temperatura (calor) alta, o que fai que se expanda. Esta expansión aumenta o volume do fume, reducindo a súa densidade.
A densidade do fume é menor que a densidade do aire circundante, polo que o fume é empurrado cara arriba polo aire circundante. Este empuxe ocorre debido a diferenzas de presión. O fume móvese cara arriba ata que se detén nun espazo onde a densidade do aire é igual á densidade do fume. As densidades son iguais, polo que non hai diferenza de presión.
Forza gravitacional
Canto máis alto estea a superficie terrestre, menor será a forza gravitacional que actúe sobre ese lugar. Polo tanto, canto máis preto da superficie terrestre, maior será a cantidade de aire, mentres que canto máis alto estea a superficie terrestre, menos aire haberá. Para o mesmo volume, a masa de aire en altitude é menor que a masa de aire preto da superficie terrestre. O volume permanece constante mentres que a masa diminúe, polo que a densidade do aire diminúe. Polo tanto, canto máis alto estea a superficie terrestre, menor será a densidade do aire.
As nubes están a unha altitude onde a súa densidade é igual á densidade do aire que as rodea.
Durante a estación das chuvias, as nubes poden descender ás ladeiras das montañas ou ladeiras porque a súa densidade é maior que a do aire circundante. Este aumento da densidade das nubes pode ser causado por un aumento da masa nubosa debido á presenza de vapor de auga ou por unha diminución do volume debido a unha diminución da temperatura das nubes. A caída das nubes a través do aire é similar á caída dunha pedra na auga, xa que a densidade da pedra é maior que a da auga.
Cando se está preto da ladeira dunha montaña ou dun outeiro, a densidade dunha nube é a mesma que a densidade do aire circundante. As nubes volven subir se a súa densidade é menor que a do aire circundante. Os cambios na densidade das nubes ou do aire prodúcense debido a cambios na masa ou no volume. O volume cambia cando cambia a temperatura, como se tratou no tema da expansión. A masa cambia cando cambia o contido de vapor de auga.
Se queres comprender mellor, estuda os conceptos de flotabilidade , flotación e afundimento. A flotación, o susurro e o afundimento poden producirse en fluídos como a auga e o aire.
