Umewahi kujiuliza kwa nini kuna baridi zaidi juu ya mlima? Vilele vya milima au nyanda za juu kwa kawaida huwa baridi zaidi kuliko hewa katika nyanda za chini au karibu na usawa wa bahari. Kadiri mahali pa juu palivyo juu ya usawa wa bahari, ndivyo hewa inavyokuwa baridi zaidi hapo. Hewa iliyo juu ya mlima inapaswa kuwa ya joto zaidi kwa sababu iko karibu na jua. Kwa nini kuna baridi zaidi juu ya mlima?
Kulingana na sheria ya uvutano ya Newton , ukubwa wa nguvu ya uvutano ya Dunia katika eneo fulani ni sawia kinyume na mraba wa umbali kati ya kitovu cha Dunia na eneo hilo. Kwa hivyo kadiri eneo lilivyo mbali na kitovu cha Dunia, ndivyo nguvu ya uvutano ya Dunia katika eneo hilo inavyokuwa ndogo. Kwa maneno mengine, kadiri eneo lilivyo juu ya usawa wa bahari, ndivyo nguvu ya uvutano ya Dunia katika eneo hilo inavyokuwa ndogo. Kwa hivyo nguvu ya uvutano ya Dunia katika eneo karibu na usawa wa bahari au katika nyanda za chini ni kubwa kuliko nguvu ya uvutano ya Dunia katika uwanda wa juu au kilele cha mlima.
Mbali na kuvuta matunda kuanguka kuelekea ardhini, kuwavuta wanadamu ili tuendelee kuzurura juu ya uso wa dunia 😉 , nguvu ya uvutano ya Dunia pia huvuta hewa ili hewa ibaki karibu na uso wa Dunia. Kadiri nguvu ya uvutano ya Dunia ilivyo kubwa, ndivyo hewa inavyovutwa zaidi, kinyume chake, kadiri nguvu ya uvutano ya Dunia ilivyo ndogo, ndivyo hewa inavyovutwa kidogo. Nguvu ya uvutano ya Dunia mahali karibu na usawa wa bahari ni kubwa zaidi ili kiasi cha hewa karibu na usawa wa bahari ni kikubwa zaidi. Kinyume chake, nguvu ya uvutano ya Dunia juu ya mlima ni ndogo kiasi kwamba kiasi cha hewa juu ya mlima ni kidogo.
Hewa imeundwa na molekuli za gesi ambazo husogea kila mara kwa kasi fulani. Kila molekuli ya gesi inayosogea ina nishati ya kinetiki. Kadiri hewa inavyokuwa nyingi, ndivyo nishati ya kinetiki inavyokuwa kubwa. Kadiri molekuli za hewa zinavyosogea kwa kasi, ndivyo nishati ya kinetiki inavyokuwa kubwa. Kuna hewa kidogo juu ya mlima, kwa hivyo nishati ya kinetiki ya hewa iko chini. Kinyume chake, kuna hewa zaidi karibu na usawa wa bahari, kwa hivyo nishati ya kinetiki ya hewa iko juu zaidi.
Jaribu kugongana mikono yako. Unahisi nini? Mikono yako huhisi joto wakati mgongano unapotokea. Mikono yako inaposogea, huwa na nishati ya kinetiki. Kiasi cha nishati ya kinetiki hutegemea kasi ya mikono yako na uzito wake. Kadiri mikono yako inavyosogea haraka kabla ya kugongana, ndivyo mikono yako itakavyokuwa na joto zaidi kutokana na mgongano. Kwa hivyo, kiasi cha nishati ya kinetiki huamua jinsi unavyohisi joto au baridi. Vivyo hivyo kwa molekuli za gesi au hewa. Molekuli za gesi zina uzito, na zinaposogea kwa kasi fulani, huwa na nishati ya kinetiki. Kiasi cha nishati ya kinetiki huamua ni kiasi gani cha joto kinachozalishwa wakati molekuli za gesi zinapogongana.
Hewa iliyo juu ya mlima ina nishati ndogo ya kinetiki, kwa hivyo joto linalozalishwa wakati molekuli za gesi zinapogongana pia ni ndogo. Kinyume chake, hewa karibu na usawa wa bahari ina nishati kubwa ya kinetiki, kwa hivyo joto linalozalishwa wakati molekuli za gesi zinapogongana pia ni kubwa zaidi. Zaidi ya hayo, ikiwa idadi ya molekuli za gesi ni ndogo, nafasi ya mgongano pia ni ndogo. Ikiwa idadi ya molekuli za gesi ni kubwa, nafasi ya mgongano ni kubwa zaidi. Idadi ya migongano kati ya molekuli pia huamua kiasi cha joto kinachozalishwa.
