Легкая задача для любителей Перельмана(Якова) ОТГАДАНО ГОШЕЙ

[НекрЫсь]

Отлично. Снова поднимается ветер.,вода снова начинает усиленно испаряться. Этого уже достаточно, чтобы уровень еще понизился (в смысле,нет нужды предполагать,что вода после образования льда впитывается в грунт. Это,как мы помним другая версия). В любом случае следующий этап такой: Дует ветер,лед частично замерз, образовав кольцевидную кромку, и кромка эта уже не соприкасается с водой, потому что вода частично испарилась, ее стало меньше, образовалась воздушная прослойка (пузырь), края льда "повисли" над водой.

Очень хорошо. А как теперь замерзнет целиком наша лужа? Что будет, если ветер продолжается? Что будет, если он снова стихнет?
_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[НекрЫсь]

_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[НекрЫсь]

Ладно же.
Вы настолько приблизились к развязке, что я заготовил ставку, которую хотел бросить на кон доказательства собственной версии. Но поскольку нарисованные мною картинки вогнали игроков в ступор, я ведь могу сделать ставку и заранее.

Когда мы всё-таки доберемся до ответа, станет ясно, почему я заговорил об этом сегодня.

Итак - в процессе отгадывания мы изложили две-три версии, объясняющие образование этих пресловутых луж без воды. У меня есть собственная версия, которая кажется мне правильной.
Как же установить истину?

Можно бы конечно предложить поставить грандиозный научный эксперимент, позаимствовав у Макса кастрюлю из багажника, смоделировав ветер вентилятором и т.д. Но опыт подсказывает, что на отладку методики уйдет масса времени и потребуется оборудовать простенькую, но аэродинамическую лабораторию.
Можно пойти по пути наблюдений, и попросить всех, у кого есть вебкамеры, нацелить их на ближайшую лужу, в надежде на то, что отсмотрев километры записи, мы увидим в реальном времени, как воздух вмерзает в лужу. Но право же, мы не в Англии, чтобы так надеяться на веб-камеры.

Поэтому я предлагаю третий способ доказательства. У меня есть теоретическая модель и она предполагает определенные погодные условия, необходимые для осуществления. Я их вам даже предскажу - ясная погода, низкая влажность, сильный ветер, желательно - солнце, температура в пределах -1.5 - +1 градус Цельсия.
Я предлагаю всем, читавшим и отгадывавшим этой зимой обращать внимание на лужи. Как только вы заметите такую примерно лужу, как на фотографии, не сочтите за труд об этом написать в этой теме (можно сфотографировать). И мы тут же проверим погоду за прошедшие сутки (благо на погодных сайтах это сейчас легко сделать). Как только погода не совпадет с указанными мной условиями (например, накануне не будет ветра, или будет валить мокрый снег), мне придется вносить коррективы в модель, или вовсе отказываться от нее. Но если мы пару раз отметим совпадение, я буду считать, что мы, общими усилиями, открыли эту тайну веков.

Но это вовсе не значит, что вам нужно успокоиться и ждать разгадки. Еще раз напоминаю, вы в шаге от победы, осталось только дорисовать мои рисунки, или завершить описание процесса, уже почти нами коллективно изложенное.
_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[мисс Хант]

Попробую предположить. Если ветер будет продолжаться, то вода также будет испраться, и под лужей, полностью замёрзшей, окажется пузырь воздуха, так как кромки льда в центре будут не соприкасаться с водой, потому что лёд замерзает с краёв.

Если же ветер стихнет, то вода не будет испряться так быстро, соответственно, вода распределится равномерно подо льдом и будет с ним соприкасаться,и тогда воздушного пузыря не будет. Либо я ошибаюсь, и воздушный пузырь будет, но поменьше, чем при сильном ветре.
_________________
Движение в сторону весны

[НекрЫсь]

Смотрите. Воды подо льдом определенное количество, прибывать ей некуда, она может только убывать, превращаясь в лёд или пар. Поскольку вода несжимаема, она будет занимать один и тот же объем. Говоря "вода равномерно распределится подо льдом, вы, вероятно, имеете в виду что-то такое (я перерисовываю на ходу, поэтому рисунки не блещут аккуратностью)

в общем-то верно, с той разницей, что не "пузырь исчезнет" и не "пузырь будет, но поменьше", а пузырь останется, но равномерно распределится подо льдом. Если вода и воздух равномерно распределились подо льдом, это означает, что над ровной поверхностью воды образовалась ровная же прослойка воздуха. Вода ни при каких условиях не станет соприкасаться с кромкой льда ближе к центру лужи. Вопрос лишь в том, будет она касаться льда ближе к уже замерзшим краям или прослойка воздуха дойдет до "берегов" лужи? В любом случае раз образовавшийся пузырь (то есть объем, который занимала ранее испарившаяся вода) не исчезнет.

Иначе говоря - воздух, который нужен для "пузыря подо льдом" у нас уже есть. непонятно только откуда берется лёд над ним.

Важно также уточнить один упоминаемый вами момент. "Лёд замерзает с краёв лужи" означет, что он НАЧИНАЕТ замерзать с краёв лужи. Это не значит, что он не может ПРОДОЛЖАТЬ нарастать на кромке. Лишь бы было из чего нарастать.
_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[НекрЫсь]

Если кому-то придет в голову доразбираться с этой ситуацией - мой совет. Нарисуйте. Перерисуйте четыре рисунка, которые есть в этой теме (разумеется вы нарисуете лучше). И подумайте, как нарисовать пятый - показывающий интересующий нас процесс. Опять же - на рисунках всё уже есть.
_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[мисс Хант]

Заголовок обещал нам лёгкую задачу, а в итоге никто из нас таки и не довёл ответ до ума.
Вчера я вновь видела лёд на лужах, вот и вспомнилась задача.
Но всё же прошла целая зима, может, откроете ответ?
_________________
Движение в сторону весны

[НекрЫсь]

А вы видели именно такой лёд, как мы уговаривались искать? белый лёд над прослойкой воздуха?

[НекрЫсь]

Смотрим ещё раз на картинку.



Напоминаю ситуацию: температура чуть выше нуля. Но колечко льда, образовавшееся по краям лужи не тает. дело в том, что дует ветер, ветер уносит воздух вместе с частью водяного пара, это усиливает испарение воды, когда усиливается испарение, локально понижается температура. Воды становится меньше, и подо льдом образуется небольшая пустота - края ледяного колечка становятся белыми, потому что под ними воздух, вернее водяной пар, который стремительно улетает с поверхности воды и уносится ветром. Край ледяной кромки не контачит с водой, но на нём продолжает нарастать лёд, то есть намерзать вода. Откуда бы она взялась?
_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[Генераллиссимус]

Кромка , видимо, нарастает с той стороны, откуда над лужей дует ветер. Растёт в попутном ветру направлении за счёт намерзания на край корки влажного воздуха, испаряемого лужей.

[НекрЫсь]

ААААААААААААААААГААААААААААААААААААААА!

Совершенно согласен. Только (мне кажется, но тут я могу ошибаться) - она нарастает с той стороны КУДА дует ветер. Но совершенно верно - интенсивность нарастания будет пропорциональна скорости и направлению ветра. Поэтому "кольца" на льду будут образовываться неравномерные - одно шире, другое уже, одно вытянутое в одном направлении, другое чуть в другом. В те моменты, когда ветер прерывается, сконденсированная на краю льда из пара вода будет повисать на кромке в виде капли и замерзать в таком виде - так образуются сами утолщения - "кольца".

Таким образом - лёд над пузырями воздуха в луже большей частью "дистиллированный", то есть образовался не непосредственно из воды в луже, а из пара, который уносит ветер. Понятное дело, пар этот не простой, а "переохлажденный", тепловая скорость молекул в нем настолько мала, что соприкасаясь с кромкой льда он конденсируется сразу в лёд. Так лужа может замерзнуть полностью, потому что чем меньше отверстие во льду, тем активнее (по принципу пульверизатора) будет проносящийся над лужей ветер создавать подо льдом вакуум и таким образом усиливать испарение.

Правильно говорят в Заколдованной стране: "Гоша пришёл...".
_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum

[НекрЫсь]

[НекрЫсь]

Ну вот, прошла зима, наступила весна, после зимних дождей ударили морозы, солнце светит, ветер дует. Условия снова выполняются, лужи, все как одна в белых пузырях воздуха.

Прогулялся по Обухово, чтобы выполнить давний замысел - выломать застывший над слоем воздуха лёд и посмотреть, что это там за круги и полосы концентрические образуются. Вообще-то я уже предполагал, что увижу.

Это оказались утолщения льда в виде закруглённых или острых "Рёбер жесткости". Согласно изложенному выше, они должны образовываться, когда на краях уже намерзшей при испарении плоскости льда собирается конденсат от вновь образовавшегося в полости пара. Это может происходить при температуре чуть выше ноля, когда охлаждение лужи приостанавливается за счёт прогрева солнцем или уменьшения скорости ветра. Фактически эти "рёбра" - разновидность сосулек.


Обратите внимание на более тёмный и более широкий "круг". Это не вода, как можно было бы подумать, а более мощное "ребро" льда, достигающее дна лужи. Вероятно, оно возникло, когда намерзающая на краю льда "сосулька" достигла поверхности лужи недалеко от дна. Тогда оставшаяся на краю лужи вода намерзала уже изнутри на ледяную стенку - так же, как это случается под горизонтальным льдом при его утолщении. Возможно такие рёбра образуются ночью, когда прогрев лужи прекращается.


Вот здесь мы видим такую же вертикальную стенку льда. А ещё мы видим, что под одним слоем льда висящим в воздухе, может образовываться другой на более низком уровне и тоже с пузырями.


Иногда капли конденсата могут собираться на ребрах неравномерно. Но так бывает редко.


Но больше всего меня поразила вот эта лужа.

Концентрические утолщения на нижней поверхности её льда даже трудно называть "утолщениями" или "натёками". Это настоящие "рёбра жесткости" или "стенки", причём не доходящие до нижней поверхности, а висящие в воздухе, и тем не менее имеющие совершенно прямоугольное сечение, как будто они выточены на заводском станке и зачищены напильником.




Тут я могу строить только предположения о том, что ровный срез на "ребре" обусловлен тем, что намерзающий вертикально лёд касался горизонтальной поверхности воды, которая затем быстро (вследствие усиления ветра) испарилась.









Видя всё это, я могу уже с уверенностью утверждать, что высказанная раньше гипотеза (воздух подо льдом в лужах остаётся за счет того, что намерзает не непосредственно с поверхности воды, а при испарении, усиливающемся за счет скорости ветра, создающей разрежение воздуха и ускоряющем испарение). И, пожалуй, теперь я могу ответить на вопрос, почему же большая часть таких луж, даже высохших при замерзании до дна, оказываются замерзшими целиком, почему в них не остаётся дырок посредине. Даже если лужа промерзает до дна "ребрами и стенками", показанными на фотографиях, сверху её все равно затягивает тонкий хрупкий ледок.
Ну это, вроде, совсем уже просто?


_________________
Dum spiro - spero
Spero, ergo sum