Fysikfråga: Kan moln avge skuggor som är större eller mindre än själva molnet?

TS, på vilket avstånd från molnet(som du fortfarande inte definierat några regler för) mäts skuggan?

Det finns tex något som heter spridning som gör att man inte enbart kan tänka sig ljuset i räta linjer, i alla fall inte på litet avstånd från molnet.

Ta valfri moln 1-10 km.

Svaret är C beroende på
* ljuskällans storlek i förhållande till molnet -- antar att du menar solen som ju är mycket större än ett moln
* om du avser kärnskugga eller halvskugga
* molnets form -- t ex en stående människas skugga blir olika lång beroende på om ljuset kommer rakt från sidan eller rakt uppifrån
* molnets höjd över marken -- mindre kärnskugga för högre höjd
* solens vinkel över markplanet -- ju lägre stående sol desto längre skugga
* beroende på vad "större" betyder -- skuggan på marken är ju 2d och går inte utan vidare att jämföra med molnets volym

Om man begränsar sig till ett sfäriskt moln (höll på att skriva "sfärisk ko") blir kärnskuggeområdet koniskt som marken skär olika snett beroende på hur högt solen står. Skuggområdet på marken är då alltså ett kägelsnitt, dvs en ellips, parabel eller hyperbel, som är längre ju snedare markplanet skär konen (dvs lägre stående sol). Skuggan kan alltså bli längre än molnet. Med ett plan vinkelrätt mot linjen mellan moln och sol blir kärnskuggan mindre ju högre molnet är över planet.

/fil dr i fysik (vilket man iofs inte alls behöver vara för att förstå och korrekt besvara den helt triviala trollfrågan)

Ok så alla mina 10 cm över marken och oerhört kompakta Darth Vader moln faller bort. Min nästa fråga hade blivit exakt hur du definierar skugga och om det är en skugga vi människor måste kunna se?

Men sedan googlade jag skugga och hittade: https://sv.wikipedia.org/wiki/Skugga

Om det här är den definition på skugga som avsågs så undrar jag om du inte har kört en liten luring här?

Om man tex tänker på ett av specialfallen jag och andra postade tidigare, dvs en sol som står väldigt lågt så faller det fallet bort då molnet på din höjd kommer ha en stor skugga bakom molnet (och inte synligt för oss på jorden).

Enligt bilden och med aktuellt moln blir alla skuggor då större(halvskuggan inkluderas då i termen "skugga" då alltså). Om det vi inte kan se också räknas?

Om det handlar om skuggor som människor på backen faktiskt kan så gäller inte ovanstående. Då kan man tom ställa frågor om det exempelvis måste vara en skugga som man kan se på själva markytan, vilket tillåter riktiga slamkrypare som "inte om det är asfalterat" och dylikt!

Skuggan ska givetvis kunna ses av oss människor!

"Halvskugga" är något som befinner sig i mer eller mindre solbelyst område, och inkluderas givetvis inte i termen "skugga". Endast totalskugga räknas som skugga, såsom exempelvis totalskuggan från totala solförmörkelser, då hela solskivan är skymd av månen (släpper inte igenom något ljus), och där man alltså fysiskt kan mäta månskuggan som avges från månskivan, och därmed bilda sig en korrekt uppfattning om månens storlek.

Darth Vader moln, skulle de falla inom kategorin A, B, eller C?

Då är det alltså kärnskuggan vi talar om. Ett konformat område bakom molnet eftersom ljuskällan = solen är mycket större än molnet.
https://sv.wikipedia.org/wiki/Skugga

Det man ser på marken är där konen skär markplanet. Dvs det beror på hur högt (dvs vinkeln över horisonten) som solen står på himlen. OM molnet är ett klot, blir skuggan på marken alltså ett kägelsnitt, dvs något av cirkel, ellips, parabel eller hyperbel.
https://sv.wikipedia.org/wiki/Kägelsnitt

I cirkelfallet (solen i zenit) blir cirkelns radie alltid mindre än molnets, eftersom en kon är smalare närmare sin spets. I annat fall kan skuggan bli större, speciellt nära solnedgång.

Riktiga moln är förstås inte sfäriska, men liknande effekter får man förstås även med andra former. En detalj som f ö heller aldrig skulle bekymra en teoretisk fysiker.
https://en.wikipedia.org/wiki/Spherical_cow

/fil dr i teoretisk fysik

Kanske för sent för svar men tänker svara ändå 😊 Det beror lite på infallsvinklar och liknande från ljuskällan, i detta fallet solen, och hur skuggan landar på jordens yta. Om molnet skulle vara rakt mellan jorden och solen skulle skuggan bli mindre då solen är betydligt mycket större än molnet. Istället för att ha en apelsin framför en ficklampa som någon nämnde så borde du ha en ärta, då blir inte skuggan större än objektet sålänge du lyser rakt mot en platt yta

Men om du låter skuggan falla in snett mot ett objekt så kan det ju bli mycket större. Om du istället lägger ärtan mot ett bord och lyser snett på den kommer skuggan att kunna bli mycket större än själva ärtan samma princip gäller för molnet.

Dock så är solen så långt borta och molnet så nära så det räcker att skuggan infaller pyttelite snett på jordens yta för att skuggan ska bli större än själva molnet

Inte alls för sent för svar, ingen direkt tidsbegränsning!.

Inväntar många fler svar, företrädesvis från fysiker och experter inom ämnet, så att det inte bara blir gissningar och tyckanden som framförs. Utgår härmed från att du är hyggligt insatt i fysik, då jag efterfrågade expertutlåtanden.

Bara en liten undran, om du kunde svara mig:

Om molnet täcker hela solskivan (dvs att det ser större ut än solen från din position under molnet), hur skulle då skuggan från molnet kunna bli mindre än molnet?

Då var det dags för litet nya frågor. Totalskugga säger du och inget ljus igenom. Nu blir det ju sällan totalskugga från moln, i alla fall inte från den höjd du anger. Vi ser ju inte några verkligt svarta områden under molnen, vilket jag tror beror på reflexivitet hos jordytan(albedo eller vad det nu heter) samt spridning(scattering) om jag inte missförstått det där.

Så menar du verkligen helt svart skugga? Och om du inte menar det hur svart måste det vara för att det skall räknas som skugga? Dessutom uppstår frågan exakt var man skall mäta. Nära molnen eller på marken? Man ser ju oftast inte en väldigt skarp och tydligt avgränsad skugga från moln på marken?

Så om man definierar det som "helt mörkt" och avser markytan så är det väl frågan om man kan säga att det finns någon skugga alls?

Beklagar alla frågor, men tycker att frågeställningen är luddigare än ett cumulusmoln

Givetvis ser vi inga verkligt svarta, pitch dark, skuggor under molnen, beroende på att skuggan från moln täcker en så liten yta och vi störs av omgivande ljus bortom det skuggande molnet. Jämför då exempelvis med månskuggan under totala solförmörkelser, som täcker ca 110 km bred yta. Alltså, 110 kilometer månskugga mot kanske 110 meter molnskugga, lite skillnad där...

Solens diameter är 10^9 m. Jordens diameter är 10^7 m. Solen är alltså större än molnet. Solstrålarna från två diametralt motsatta punkter av solskivan är därför riktade in mot mitten av molnets skugga, som därmed blir mindre än molnet. Detta medför att ju närmare jordytan ett objekt är, desto mindre behöver det vara för att kunna ge en kärnskugga, alltså ett område där hela solskivan är dold.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Umbra.jpg

Är man inne i kärnskuggan upplever man alltså att det skuggande objektet döljer hela ljuskällan, trots att det skuggande objektet är mindre än ljuskällan, och diametern på kärnskuggan är mindre än det skuggande objektet.

Väldigt vad folk ska ha reda på kriterier och vissa förklarar alla möjliga situationer och svarar ändå ett annat alternativ till slut


Moln kan avge skuggor som är:

a) Större

b) Mindre

c) Både större och mindre

d) Vare sig större eller mindre

Jag svarar C