Зыбучие пески - Quicksand

Зыбучие пески и предупреждающий знак об этом на гравийном карьере в Англии
Зыбучие пески на Темзе

Зыбучие пески - это коллоид, состоящий из мелкозернистого материала (такого как песок , ил или глина ) и воды . Он образуется в насыщенном рыхлом песке, когда песок внезапно взбалтывается. Когда вода в песке не может выйти, это создает разжиженную почву, которая теряет прочность и не может выдерживать вес. Зыбучие пески могут образовываться в стоячей воде или в воде, текущей вверх (как из артезианского источника ). В случае восходящего потока воды силы противодействуют силе тяжести и задерживают частицы почвы.

Насыщенный осадок может казаться довольно твердым до тех пор, пока резкое изменение давления или толчок не вызовут разжижение. Это приводит к тому, что песок образует взвесь и теряет прочность. Амортизация воды придает зыбучий песок и другие жидкие отложения губчатую текучую консистенцию. Объекты в сжиженном песке опускаются до уровня, на котором вес объекта равен весу перемещенной смеси почвы и воды, а погруженный объект плавает благодаря своей плавучести.

Разжижение почвы может происходить в частично насыщенной почве, когда она сотрясается землетрясением или подобными силами. Движение в сочетании с увеличением порового давления (грунтовых вод) приводит к потере сцепления частиц , в результате чего здания или другие объекты на этой поверхности опускаются.

Характеристики

Застрял в зыбучих песках на реке Пария , штат Юта.
Предупреждающий знак о зыбучих песках возле моста Нижний Кинг , Западная Австралия

Зыбучие пески - это неньютоновская жидкость, разжижающаяся при сдвиге : в невозмущенном состоянии она часто кажется твердойгелеобразная » форма), но изменение напряжения на зыбучие пески менее 1% вызовет внезапное уменьшение его вязкостизоль " форма). После первоначального беспокойства - например, попытки человека пройти по нему - вода и песок в зыбучих песках образуют отдельные плотные участки песчаных отложений ; именно из-за образования этих областей с высокой объемной долей вязкость зыбучих песков, кажется, внезапно уменьшается. Кто-то наступит на нее, и она начнет тонуть. Чтобы двигаться в зыбучих песках, человек или объект должны оказать на уплотненный песок достаточное давление, чтобы повторно ввести достаточно воды для его разжижения . Эти силы , необходимые для этого достаточно велики: снять ногу с зыбучих со скоростью 1 см / с потребуется такое же количество силы , по мере необходимости , чтобы поднять машину.

Человек не может полностью погрузиться в зыбучие пески из-за более высокой плотности жидкости. Плотность зыбучих песков составляет около 2 граммов на кубический сантиметр, тогда как плотность человеческого тела составляет всего около 1 грамма на кубический сантиметр. При таком уровне плотности погружение в зыбучие пески выше уровня талии невозможно. Даже объекты с более высокой плотностью, чем зыбучие пески, будут плавать на нем, если они неподвижны. Алюминий, например, имеет плотность около 2,7 грамма на кубический сантиметр, но кусок алюминия будет плавать на поверхности зыбучих песков, пока движение не приведет к тому, что песок станет жидким.

Однако продолжительное или паническое движение может заставить человека еще больше погрузиться в зыбучие пески. Поскольку это все больше затрудняет движение, это может привести к ситуации, когда другие факторы, такие как погодные условия, обезвоживание , переохлаждение , приливы или хищники, могут нанести вред попавшему в ловушку человеку.

Из зыбучих песков можно выйти медленными движениями ног для увеличения вязкости жидкости и вращением тела для плавания в положении лежа на спине (лежа горизонтально лицом и туловищем вверх).

В популярной культуре

Quicksand является тропом из приключенческой фантастики , особенно в кино, где он , как правило , и нереалистично , изображенном с эффектом всасывания , который заставляет людей или животных , которые идут в нее , чтобы утонуть , пока полностью не погруженным и утопление риск. Это привело к распространенному мнению, что люди могут полностью погрузиться в зыбучие пески и утонуть в них; однако это физически невозможно. Согласно статье Slate в 2010 году , этот трюк достиг своего расцвета в 1960-х годах, когда почти в 3% всех фильмов персонажи были погружены в глину, грязь или песок.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки