Зыбучие пески

Зыбучий песок (также известный как тонущий песок ) представляет собой коллоид, состоящий из мелкозернистого материала (например, песка , ила или глины ) и воды . Он образуется в насыщенном рыхлом песке при внезапном взбалтывании песка. Когда вода из песка не может уйти, образуется разжиженная почва, которая теряет прочность и не может выдерживать вес. Зыбучие пески могут образовываться в стоячей воде или в воде, текущей вверх (например, из артезианского источника ). В случае восходящей воды силы противодействуют силе тяжести и удерживают частицы почвы во взвешенном состоянии.

Смягчение воды придает зыбучим пескам и другим разжиженным отложениям губчатую, жидкую текстуру. Предметы в разжиженном песке опускаются до уровня, на котором вес предмета равен весу вытесненной смеси грунта и воды, а затопленный предмет всплывает за счет своей плавучести.

Разжижение почвы может произойти в частично насыщенной почве, когда она сотрясается в результате землетрясения или подобных сил. Движение в сочетании с увеличением порового давления (грунтовых вод) приводит к потере сцепления частиц , вызывая опускание зданий или других объектов на этой поверхности.

Характеристики

Предупреждающий знак о зыбучих песках возле Нижнего Королевского моста, Западная Австралия

Зыбучие пески — это , разжижающаяся при сдвиге неньютоновская жидкость : если их не трогать, она часто кажется твердой (« гелевая » форма), но изменение напряжения на зыбучих песках менее чем на 1% приведет к внезапному уменьшению ее вязкости (« соль». " форма). После первоначального возмущения, например, когда человек пытается пройти по нему, вода и песок в зыбучих песках отдельные и плотные области песчаных отложений образуют ; именно из-за образования этих областей с высокой объемной долей вязкость зыбучих песков внезапно уменьшается. Кто-то, наступив на него, начнет тонуть. Чтобы передвигаться по зыбучим пескам, человек или предмет должен оказать достаточное давление на уплотненный песок, чтобы повторно ввести достаточное количество воды для его разжижения . Силы , необходимые для этого, довольно велики: чтобы вытащить ногу из зыбучего песка со скоростью 1 см/с, потребуется такая же сила, как и для подъема автомобиля. ^[1]

Невозможно, чтобы человек целиком погрузился в зыбучие пески, ^[2] из-за более высокой плотности жидкости. Зыбучий песок имеет плотность 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 пояса 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 зыбучего песка до тех пор, пока движение не приведет к разжижению песка. ^[3]

Однако продолжительное или паническое движение может привести к тому, что человек еще больше утонет в зыбучих песках. Поскольку это все больше затрудняет движение, это может привести к ситуации, когда другие факторы, такие как воздействие (например, солнечный удар , обезвоживание и переохлаждение ), утопление во время прилива или нападения хищных или других агрессивных животных, могут нанести вред человеку, попавшему в ловушку. ^[4]

Из зыбучих песков можно выбраться медленными движениями ног, чтобы увеличить вязкость жидкости, и вращением тела так, чтобы плавать в положении лежа на спине (лежа горизонтально, лицом и туловищем вверх). ^[3]

В популярной культуре

Зыбучие пески — это образ приключенческой фантастики , особенно в кино, где он обычно и нереалистично изображается с эффектом всасывания, из-за которого любой или что-либо, попадающее в него, тонет до полного погружения и рискует утонуть. Это привело к распространенному заблуждению , что люди могут полностью погрузиться в воду и утонуть в зыбучих песках, что физически невозможно. ^[5] Согласно статье Slate от 2010 года , расцвет этого трюка пришелся на 1960-е годы, когда почти в 3% всех фильмов персонажи тонули в глине, грязи или песке. ^[6]

См. также

Ссылки

^ Халдун, А., Э. Эйзер, Г.Х. Вегдам и Дэниел Бонн. 2005. «Реология: сжижение зыбучих песков под напряжением». Природа 437 (29 сентября): 635. дои : 10.1038/437635a
^ «Действительно ли зыбучие пески убьют тебя?» . Исследователь науки . Проверено 8 апреля 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б Бакалар, Николас (28 сентября 2005 г.). «Наука зыбучих песков: почему она попадает в ловушку и как выбраться» . Национальные географические новости . Архивировано из оригинала 21 февраля 2021 года . Проверено 9 октября 2011 г.
^ Канал Дискавери . Разрушители мифов . 2 сезон. «Убийца Зыбучие пески». 20 октября 2004 г.
^ Рини, Патрисия (29 сентября 2005 г.). «Миф о зыбучих песках разоблачен» . www.abc.net.au. Рейтер . Проверено 8 апреля 2020 г.
^ Энгбер, Дэниел (23 августа 2010 г.). «Terra Infirma: Взлет и падение зыбучих песков» . Сланец . Проверено 23 августа 2010 г.

Внешние ссылки

[Bonn-1] Халдун, А., Э. Эйзер, Г.Х. Вегдам и Дэниел Бонн. 2005. «Реология: сжижение зыбучих песков под напряжением». Природа 437 (29 сентября): 635. дои : 10.1038/437635a

[:0-2] «Действительно ли зыбучие пески убьют тебя?» . Исследователь науки . Проверено 8 апреля 2020 г.

[Bakalar-3] Jump up to: ^а ^б Бакалар, Николас (28 сентября 2005 г.). «Наука зыбучих песков: почему она попадает в ловушку и как выбраться» . Национальные географические новости . Архивировано из оригинала 21 февраля 2021 года . Проверено 9 октября 2011 г.

[4] Канал Дискавери . Разрушители мифов . 2 сезон. «Убийца Зыбучие пески». 20 октября 2004 г.

[5] Рини, Патрисия (29 сентября 2005 г.). «Миф о зыбучих песках разоблачен» . www.abc.net.au. Рейтер . Проверено 8 апреля 2020 г.

[Engber_2010-6] Энгбер, Дэниел (23 августа 2010 г.). «Terra Infirma: Взлет и падение зыбучих песков» . Сланец . Проверено 23 августа 2010 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]