Skripi i shnejt si fenomen i natyra: akustika e kristaleve te qelqi

Shpirti i shnejt qe shpall shpejt shpejtshme gjate kalorave, është jo vetëm akustikë e fundore, por edhe fenomen fizik kompleks, i lidhur me rritjen e shkatërrimit mekanik të matritës së qelqit dhe generimin e valave të zërit në gjatësi të gjerë të frekuentave. Skripi i shnejt është një akustik termometer i veçantë dhe tregues i pronësive strukturore të tij.

1. Bazat fiziko-mekanike e formimit të zërit

Skripi bëhet në momentin e deformimit dhe rritjes së shkatërrimit të copës së shnejt në rruajtje (këmbës, lëshit, shinës). Kjo është proces me shumë shkallë:

Deformimi i plasticës dhe rritja e shkatërrimit e qëndrueshëm. Copja e shnejt përbëhet nga një mediu poroz, që konsiston nga kristalet e qelqit (snezhinkat) dhe graneve, të lidhur me shtrypjet e shnejës (lidhjet e spikimit). Kur temperatura është e afërt me 0°C, këto lidhje janë relativisht elastike, krishtërit mund të deformohen dhe të lëvizin ndaj njëri-tjetrit gjerësisht pa zë. Por me rritjen e temperaturës, qelli i bëhet e qëndrueshëm, dhe lidhjet midis krishtëve bëhen e rëndë.

Mekanizmi i mikrovizrive.

Përmbysja e këmbës, veta e krishtëve bën tensionin në pikat e kontaktit.

Shkatërrimi i qëndrueshëm i këtyre veta dhe shtrypjeve të shnejës bëhet i thyerë.

Energjia elastike që u lëshon çënjon mikrovizrat e fragmentëve që u ndarën dhe të gjithë shtrypjen e qelqit. Këto mikrovizra janë burimi i parë i zërit. Studimet akustike tregojnë se një shpejtësi çënjon rritjen e mijëra mijëve mikrokontaktesh.

Roli i temperaturës. Temperatura është faktori i kryesor, që përcakton karakterin e zërit. Kjo ka të bëjë me karakterin fundamental të qelqit: me rritjen e temperaturës, e qëndrueshmëria dhe moduli i Young (mëra e rëndësisë) rriten. Qelli më i rëndë dhe më i qëndrueshëm, kur rritet, gjeneron trembje zanore me amplitudë më të madhe dhe frekuenca më të lartë.

2. Përgjigja e zërit ndaj temperaturës: skala akustike

Shqyrtimet dhe eksperimentet (të cilat u kryen, ndër të tjera, në kohën sovjetike në Institutin e Fizikës së Tokës) lejuan të shkruajnë përgjigjjen empirike:

Më tej se 0°C deri në -6°C: Skripi është i pamjaftueshëm. Dominon hrishtja e ecurt ose shushja, e lidhur me deformimin e plasticës dhe trirjen e krishtëve të lagështë.

Më tej se -6°C deri në -15°C: Shfaqet dhe u rrit skripi i frekuentave të ulëta. Zëri është relativisht i lehtë, «i ecurt». Rritja zhvillohet kryesisht sipas kufijve të graneve më të mëdha.

Më tej se -15°C: Skripi bëhet i frekuentë, i zënë dhe i thellë. Kur temperatura është rreth -30°C dhe më tej, ai është i ngjashëm me zërin e shkatërrimit të polistirelit ose me zënën e lartë. Kjo ka të bëjë me faktin se rritet jo vetëm lidhjet midis graneve, por edhe krishtët e qelqit, të cilët në temperaturë ekstremisht e ftohtë, ndajen si stiklo.

Shtypja, se observatorit ejetik mund të vlerësojë temperaturën e ajrit sipas tonit të shnejt të skripur.

3. Efekti i morfologjisë së shnejt dhe historisë së tij

Shpirti i zërit varet jo vetëm nga temperatura, por edhe nga struktura e shnejt, e cila përcaktohet nga historia e tij të depozitimit dhe metamorfizmit:

Snejt i ri, i kërcirit: Përbëhet nga krishta e komplikuar e stjernash me shumë shpiella. Kur u shtypen, ato rrotullohen në shumë pikta, krijuan zë të më tepër «i lehtë» dhe i ecurt, edhe në ftohtë.

Snejt i vjetër, i firmizuar: Është i ekspozuar për procese të shumta ta tharrit e rritur, përbëhet nga grane e mëdha, e rrethëta. Kur u shpejtën, këto grane kryesisht rrëzohen e triten njëri-tjetër, duke krijuar shumë shumë shkretje ose hrishte.

Qelqi (snejtja e shtrypur): Formohet kur u tharë dhe u rrit përsëri sipërfaqja. Kur qelqi u shkatërron, së pari shpallet një shkrim e ecurt, pastaj zëri i thjeshtë i qelqit i ftohtë.

4. Studimet shkencore dhe mësime instrumentale

Skripi i shnejt është objekt i studimit së shkencës së shnejës (shkencës së shnejës) dhe akustikës fizike. Studimet përfshijnë:

Shkruajtja e zërit në kushte kontrolluara me anë të mikrofonëve të lartë të ndjeshëm dhe të përdorueshmëve piezoelektrik, që kontaktohen me shnejt.

Analiza e spektrit (distributimit të energjisë sipas frekuentave). Është përkohësisht që është e rrethuar se skripi i shnejt është një signal zanor me gjerësi të gjerë, me maksima energjie në frekuenca të caktuara (rreth 500–2000 Hz), të cilat shkëmbyhen drejtpërdrejt në frekuenca të lartë me rritjen e temperaturës.

Rregjistrimi i kujdesit të zërit dhe deformimit të shnejt për korrelacionin me aktet e rritjes.

Fakta interesante dhe shembull

Shqyrtimet në Arktikën dhe Antarktikën: Shkencaçt e polarit kanë vërejtur se në kushte ekstremisht e ftohta (më tej se -50°C), skripi i shnejt bëhet aq i thellë dhe i fortë, sa që ai është i shërbimt në gjysmë mijëra metra në kushte pa erë. Ky zë u konsiderua si një nga shenjat e ardhjes së «pushkës së ajrit» — periudha e ftohtës së shkurtër.

Snejt dhe lufta: Gjatë Luftës Së Ftohtë (1939–1940) dhe Luftës Së Madhe të Botës, zëri i fortë i shnejt në ftohëri ishte problem taktik: ai e masqonte shkencaçt dhe shpejtësinë e marsores. Ushtarët mësuan të shpejtenin me një shpejtësi të veçantë, që të minimizonin zërin.

Snejt i Marsit: Në Mars ekziston snejt prej uji të rëndë (lëndë e qelqit). Karakteristikat fizike e tij janë të tjera. Teoretikisht, kur rritet sneji i Marsit, gjithashtu duhet të shfaqet zë, por për shkak të atmosferës shumë e errët (presionin rreth 1% të presionit të tokës) ai do të jetë shumë i dobët dhe do të ka karakteristika spektrale të tjera. Mikrofonet e këmbësive nuk kanë regjistruar këto fenomene.

5. Mësimi i kulturës dhe i psikologjisë

Skripi i shnejt është jo vetëm proces fizik, por edhe markues sensorik i fuqishëm, i thellë i kufizuar në kodin kulturore të popujve që jetojnë në rajone të shnejës. Në letërsi (nga klasika ruse deri në detektivët skandinavë), ai shpesh shfaqet si simbol i ftohtës, isolimit, çështjes ose trrallimit. Efekti i tij psikoakustik ka të bëjë me faktin se ai është një nga mëtëtëtë zërat në naturë, që njeriu e krijon me lëvizjen e tij, duke hyrë në kontakt drejtpërdrejt me energjinë, dhe që pranë kësaj shkon me shkallë të caktuar të kushteve ajrore.

Shpikje

Skripi i shnejt është vizitkortëza akustike e natyrës së dimrit, rezultat i rritjes kolektive të shkatërrimit të mijëra krishtësh të qelqit. Studimi i tij është në kufijtë e mekanikës, materialshkencës dhe akustikës, duke dhënë të dhëna shkencore mbi pronësitë reologjike të shnejt. Për njeriin e zakonshëm, ai është tregues intuitiv i ftohtës dhe strukturës së shnejt, si dhe një nga zërat më të njohur dhe emocionalisht ngjashëm të peizazhit dimëror. Kjo fenomenë e thotë se edhe siç duket, gjëja e thjeshtë si shpejtësia e këmbës së shnejt, përmban një fizikë komplekse dhe e shkëlqyerë të veprimtarisë së substancës, energjisë dhe zërit.
© library.rs

Постоянный адрес данной публикации: