Jeste li se ikada zapitali zašto je hladnije na vrhu planine? Planinski vrhovi ili visoravni obično su hladniji od zraka u nizinama ili blizu razine mora. Što je neko mjesto više iznad razine 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 Newtonov zakon gravitacijeMagnituda Zemljine gravitacijske sile na nekoj lokaciji obrnuto je proporcionalna kvadratu udaljenosti između Zemljinog središta i te lokacije. Dakle, što je lokacija udaljenija od Zemljinog središta, to je Zemljina gravitacijska sila na toj lokaciji manja. Drugim riječima, što je lokacija viša iznad razine mora, to je Zemljina gravitacijska sila na toj lokaciji manja. Dakle, Zemljina gravitacijska sila na lokaciji blizu razine mora ili u nizinama veća je od Zemljine gravitacijske sile na visoravni ili na vrhu planine.
Osim što vuče voće da padne prema tlu, vuče i ljude tako da nastavimo 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 razine mora je veća pa je količina zraka blizu razine mora veća. Obrnuto, Zemljina gravitacijska sila na vrhu planine je manja pa je količina zraka na vrhu planine manja.
Zrak se sastoji od molekula plina koje se stalno kreću određenom brzinom. Svaka molekula plina u pokretu ima kinetičku energiju. Što je više zraka, to je veća kinetička energija. Što se molekule zraka brže kreću, to je veća kinetička energija. 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. Što osjećate? Ruke vam se osjećaju toplo kada dođe do sudara. Kada se vaše ruke pomiču, imaju kinetičku energiju. Količina kinetičke energije ovisi o brzini vaših ruku i njihovoj masi. Što se vaše ruke brže kreću prije sudara, to će vam ruke biti toplije kao rezultat sudara. Dakle, količina kinetičke energije određuje koliko se osjećate vruće ili hladno. Isto vrijedi i za molekule plina ili zraka. Molekule plina imaju masu, a kada se kreću određenom brzinom, imaju kinetičku energiju. Količina kinetičke energije određuje koliko se topline proizvodi kada se molekule plina sudare.
Zrak na vrhu planine ima manju kinetičku energiju, pa je toplina koja se stvara sudarom molekula plina također minimalna. Suprotno tome, zrak blizu razine mora ima više kinetičke energije, pa je toplina koja se stvara sudarom molekula plina također veća. Nadalje, ako je broj molekula plina malen, mala je i vjerojatnost sudara. Ako je broj molekula plina velik, veća je i vjerojatnost sudara. Broj sudara između molekula također određuje količinu stvorene topline.
