Почему образуются сосульки и как они растут

Сосульки появляются, когда снег на крыше начинает подтаивать. Вода стекает к холодному краю крыши и замерзает на морозе. Каждая новая капля добавляет тонкий слой льда, поэтому сосулька постепенно растет вниз.

Как образуются сосульки

Главная причина образования сосулек – разница температур на крыше и на улице. Снег на крыше подтаивает из-за тепла, которое выходит из дома, или из-за солнечного нагрева.

Образовавшаяся вода стекает к краю крыши, где воздух холоднее, и начинает замерзать. Сначала появляется небольшой ледяной нарост, затем каждая новая капля застывает поверх предыдущего слоя льда. Так постепенно формируется длинный ледяной конус – сосулька.

Почему сосульки чаще появляются на крыше в городах

В природе сосульки встречаются реже, чем в городе. Причина в том, что тепло из отапливаемых домов проходит через крышу и подтапливает снег – вода стекает к краю и замерзает на холодном воздухе. Чем хуже утеплена крыша, тем активнее идет этот процесс.

Именно поэтому вопрос «почему появляются сосульки на крыше» напрямую связан с качеством теплоизоляции здания: сосульки можно считать побочным эффектом отопления.

В Пермском крае такие сосульки можно наблюдать почти каждую зиму. Погода здесь часто меняется: днем снег на крыше подтаивает, а ночью вода снова замерзает. Несколько таких перепадов температуры и на карнизах вырастают длинные ледяные сосульки. Такие температурные «качели» характерны для уральской зимы и часто наблюдаются в Перми и других городах региона.

Как растет сосулька

Кажется, что сосулька просто нарастает вниз от капель воды. На самом деле часть роста происходит внутри. Вода стекает по поверхности льда и замерзает снаружи, образуя новые слои. Одновременно внутри сосульки формируется тонкая ледяная трубка. Поэтому у крупных сосулек иногда бывает почти полая середина.

Почему сосульки одинаковой формы

Физики обнаружили интересную закономерность: независимо от температуры и количества воды, сосульки формируют почти одинаковую форму. В начале 2000-х годов ученые вывели математическое уравнение формы сосульки. Если вода чистая и нет ветра, ледяной конус растет практически по одной и той же геометрической кривой.

Почему на сосульках появляются волны

Если внимательно посмотреть на сосульку, можно заметить горизонтальные волны на поверхности льда. Ученые выяснили, что они появляются из-за микроскопических примесей в воде – соли, пыли или минералов. В экспериментах с дистиллированной водой сосульки получались почти идеально гладкими.

Чем опасны сосульки

Опасность сосулек связана не столько с острым концом, сколько с весом: крупная сосулька может весить несколько килограммов. Когда лед отрывается от крыши, он падает целиком и может нанести серьезную травму.

Поэтому зимой и ранней весной коммунальные службы регулярно очищают крыши от наледи. Под карнизами с сосульками лучше не задерживаться – особенно в оттепель, когда лед держится хуже всего.

Интересные факты о сосульках

Сосульки могут «петь»: при таянии слышен тонкий звук, похожий на свист. Это происходит, когда вода капает через узкое ледяное отверстие и возникает резонанс, как звук бутылки, в которую дуют.

Самая длинная задокументированная сосулька выросла в Висконсине (США) – более 6 метров после серии оттепелей и заморозков.

Все это – физика, математика, акустика – скрыто в обычной ледяной капле на краю крыши.

История из жизни

Каждую весну в нашем дворе появлялись сосульки – длинные, прозрачные, почти как стекло. И у всех детей была одна и та же мысль: сосульку обязательно надо попробовать. Взрослые, конечно, знали об этом. Поэтому заранее говорили: сосульки не облизывать – грязные, под крышами не ходить — упадет.

Но логика ребенка работает иначе. Если висит высоко, значит чистая. До нее же никто не достал. Поэтому стоишь под крышей, смотришь и думаешь: «Ну вот эту точно можно. Она же новая». Почему взрослые придумали, что она упадет? Она же держится… Уже неделю держится…

Солнце светит, капель тихо стучит: кап… кап… кап… И вдруг где-то рядом – БАЦ.

Делаешь шаг назад. Смотришь на сосульку. И думаешь: «Может, все-таки попробовать… только быстро».

Взрослые, как выяснилось, знали физику лучше.