Zonder magische ijsprinses-krachten kan het bouwen van de perfecte sneeuwpop een serieuze uitdaging zijn. Onze inspanningen blijken vaak een beetje klonterig of scheef en smelten snel in onherkenbare klonten. Toch blijft het bouwen van je eigen persoonlijke Frosty of Olaf het typische wintertijdverdrijf.
gerelateerde inhoud
- Hoe "Slurpee" golven gevormd langs een Nantucket-strand
- Gebruik deze kaart om de sneeuwval en sociale media-buzz rond de noordoostelijke sneeuwstorm te volgen
Tal van YouTube-video's en websites over ouderschap bieden advies voor het bouwen van sneeuwmannen en er zijn ongeveer evenveel handleidingen als er "Let It Go" -parodieën op internet zijn. Iemand heeft zelfs gepatenteerde instructies voor het bouwen van een sneeuwpop / sneeuwvrouw in 2011. Maar al het advies kan voor niets zijn als je geen wetenschap aan je zijde hebt. Inzicht in de fysieke eigenschappen van sneeuw kan je helpen erachter te komen of je meesterwerk zelfs haalbaar is, en de principes van stapelen kunnen dan je inspanningen leiden.
Laten we eerst over de sneeuw praten. "Sneeuw kan te nat of te droog zijn", zegt Dan Snowman, een natuurkundige aan het Rhode Island College in Providence. Wetenschappers classificeren sneeuw op basis van het vochtgehalte - de hoeveelheid vrij water ten opzichte van ijskristallen - niet te verwarren met de hoeveelheid water die de sneeuw zou produceren als het zou smelten. Sneeuw komt in vijf categorieën: droog (nul procent water), vochtig (minder dan 3 procent), nat (3 tot 8 procent), zeer nat (8 tot 15 procent) en sneeuwbrij (meer dan 15 procent).
Op die schaal is vochtige tot natte sneeuw ideaal voor het bouwen van sneeuwmannen, volgens Jordy Hendrikx, een sneeuwwetenschapper aan de Montana State University. Droge sneeuw is als een losse poeder met deeltjes die niet goed aan elkaar plakken, terwijl sneeuwbrij te vloeibaar is om een vorm te behouden. “Je kunt het vrije water beschouwen als de 'lijm'. Je hebt genoeg nodig om de kristallen aan elkaar te plakken, maar niet te veel. Anders vormt het geen solide sneeuwpop ”, zegt Hendrikx.
Vormen van sneeuwkristallen veranderen aanzienlijk met de temperatuur. (Kenneth Libbrecht / Gebaseerd op experimenten door U. Nakaya) De omgevingstemperatuur bepaalt vooral de hoeveelheid water in de sneeuw en de kristalstructuur. Natte en vochtige sneeuw vallen op ongeveer 32 graden Fahrenheit. Ver onder de vriestemperaturen zorgen voor drogere sneeuw, omdat meer waterdeeltjes bevriezen tot kristallen. Vers gevallen natte of vochtige sneeuwkristallen hebben meestal de vorm van klassieke vertakte sneeuwvlokken, dendrieten genoemd, die veel oppervlakte bieden voor de waterige lijm om mee te binden. Koudere omstandigheden produceren vlakke plaatvormen met minder oppervlak, waardoor het nog moeilijker wordt om het droge poeder in sneeuwballen en sneeuwmannen te vormen.
"Jaren van experimenten en onderzoek met mijn kinderen onthullen een sneeuw-water-equivalentie van ongeveer 5: 1 levert de sneeuw op, ideaal voor het bouwen van de perfecte sneeuwpop, " zegt Snowman.
Dus wat voor soort storm zou deze speciale mix van vochtige of natte sneeuw produceren? "De beste stormen zijn die die redelijk warm worden - voor sneeuw, " zegt Hendrikx. Dat betekent slechts een graad of twee boven of onder het vriespunt. Aan de oostkust van de VS zou een koele, natte Nor'easter - niet anders dan de sneeuwstorm die deze week het noordoosten trof - het lukken. Polar vortexcondities strooien waarschijnlijk het droge poeder dat een zachte, soepele rit biedt, ideaal voor skiën.
Zodra de grondstof op de grond is, is het tijd om uw sneeuwpop-bouwoppervlak te selecteren. Vlakke grond is het beste, maar asfalt absorbeert en houdt warmte van zonlicht vast, dus vermijd opritten. Een vlakke plek nabij de bodem van een grote heuvel kan schaduw bieden en uw creatie beschermen tegen directe warmte van de zon - hoewel het kan eindigen als een doelwit voor sleeën.
Bollen zijn de beste bouwstenen voor sneeuwmannen. Het vormen van sneeuwballen en het samenpakken van de sneeuw oefent druk uit op de ijskristallen zodat sommige smelten tijdens de constructie. "Na het smelten zal het water opnieuw kristalliseren en de sneeuwbal samenbinden, " merkt Snowman op.
(Gif Animaties via bloodydifficult.tumblr.com / Disney) Als het gaat om stapelen, is de standaard groot-middel-klein structuur de beste manier om omvallen te voorkomen. "Het massa-centrum van de sneeuwpop laag houden is van het grootste belang bij de constructie van elke sneeuwpop", zegt Snowman. Het middelpunt van de massa verwijst naar het punt in elk object waar de massa geconcentreerd is - als je een sneeuwpop op je vinger zou kunnen balanceren, zou het stabiel houden als je het in het midden van de massa houdt. Hoe dichter dat punt bij de grond is, hoe minder waarschijnlijk het is dat een verticaal object omvalt.
Kijkend naar het bouwen van sneeuwmannen als een manier om basistechnische principes te onderwijzen, suggereren studenten van Bluefield State College in West Virginia dat de optimale diameterverhouding voor de sneeuwballen 3: 2: 1 is van onder naar boven. Deze verhouding houdt de basis op een voldoende grootte om het gecombineerde gewicht van de bovenste twee sneeuwballen te ondersteunen. Volgens sommige accounts is de constructie van omgekeerde sneeuwmannen haalbaar, maar waarschijnlijk niet duurzaam. "Deze komen ongeveer net zo vaak voor als waarnemingen van Sasquatch", waarschuwt Snowman.
En bouw je gruwelijke sneeuwpop niet te groot, want er kan een bovengrens zijn aan de grootte van de bollen, gerelateerd aan het watergehalte van de sneeuw. "Naarmate de sneeuwbal groeit, is het moeilijker om druk uit te oefenen om voldoende in te pakken", zegt Snowman. "Dit resulteert mogelijk in een onstabiele structuur voor Frosty's lichaamsdelen en kan leiden tot catastrofaal falen."
Naast stabiliteit kunnen bollen uw sneeuwpop helpen een lange levensduur te bereiken, omdat de vormen het oppervlak minimaliseren dat wordt blootgesteld aan stijgende temperaturen en dus het smelten vertraagt. "Dit geeft Frosty de beste kans om kalm en koel te blijven", zegt Snowman. Helaas is smelten onvermijdelijk als de temperatuur stijgt. Dankzij Frozen weten we allemaal wat er in de zomer met sneeuwmannen gebeurt.
