Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о геологической особенности. Для использования в других целях, см Зыбучие пески (значения) .
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 .

Зыбучий песок образуется в насыщенном рыхлом песке, когда песок внезапно взбалтывается. Когда вода в песке не может выйти, она 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 достаточно твердым до тех пор, пока резкое изменение давления или толчок не вызовут разжижение. В результате песок образует взвесь и теряет прочность. Амортизация воды придает зыбучий песок и другие сжиженные отложения губчатую текучую текстуру. Объекты в жидком песке опускаются до уровня, на котором вес объекта равен весу вытесненной смеси грунта и воды, а погруженный объект плавает благодаря своей плавучести.

Разжижение почвы происходит 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.

Зыбучие пески возникают при восходящем потоке, когда критический гидравлический градиент приближается к единице. [1]

Свойства [ править ]

Застрял в зыбучих песках у реки 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 твердой (« гелеобразная » форма), но изменение напряжения на зыбучие пески менее чем на 1% вызовет внезапное снижение его вязкости (« золь " форма). После первоначального беспокойства - например, попытки человека пройти по нему - вода и песок в зыбучих песках образуют отдельные плотные участки песчаных отложений ; это из-за образования этой большой объемной долиобласти, в которых вязкость зыбучих песков, кажется, внезапно уменьшается. Кто-то наступит на нее, и она начнет тонуть. Чтобы перемещаться по зыбучим пескам, человек или объект должны приложить достаточное давление к уплотненному песку, чтобы повторно ввести достаточно воды для его разжижения . Эти силы , необходимые для этого достаточно велики: снять ногу с зыбучих со скоростью 0,01 м / с потребуется такое же количество силы , по мере необходимости , чтобы поднять машину. [2]

Человек не может полностью погрузиться в зыбучие пески [3] из-за более высокой плотности жидкости. Плотность зыбучих песков составляет около 2 граммов на миллилитр, тогда как плотность человеческого тела составляет всего около 1 грамма на миллилитр. 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 миллилитр, но кусок алюминия будет плавать на поверхности зыбучих песков до тех пор, пока движение не заставит песок разжижиться. [4]

Однако продолжительное или паническое движение может привести к тому, что человек еще больше погрузится 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. [5]

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). [4]

В популярной культуре [ править ]

Quicksand это троп из приключенческой фантастики , особенно в кино, где он обычно и нереалистично , изображенный с эффектом всасывания , который заставляет человек или животные , которые идут в нее , чтобы утонуть , пока полностью не погруженные и утопление риск. Это привело к распространенному мнению, что люди могут полностью погрузиться в зыбучие пески и утонуть в них; однако это физически невозможно. [6] Согласно статье Slate в 2010 году , этот трюк достиг своего расцвета в 1960-е, когда почти в 3% всех фильмов персонажи были погружены в глину, грязь или песок. [7]

См. Также [ править ]

  • Bulldust
  • Сухой зыбучий песок
  • Захват зерна
  • Быстрое состояние
  • Саприновый
  • Битумная яма
  • Тиксотропия

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Зыбучие пески - механизм возникновения и меры профилактики" . Конструктор . 2019-06-22 . Проверено 20 января 2020 .
  2. ^ Халдун, А. Е. Eiser, GH Wegdam и Daniel Bonn. 2005. «Реология: разжижение зыбучих песков под воздействием стресса». Nature 437 (29 сентября): 635. doi : 10.1038 / 437635a
  3. ^ "Действительно ли зыбучие пески убьют вас?" . Исследователь науки . Проверено 8 апреля 2020 .
  4. ^ a b Бакалар, Николай (28 сентября 2005 г.). «Наука зыбучих песков: почему это ловушки, как выбраться» . National Geographic News . Проверено 9 октября 2011 года .
  5. ^ Discovery Channel . Разрушители мифов . Сезон 2. «Убийственный зыбучий песок». 20 октября 2004 г.
  6. ^ Четверг, 29 сентября 2005 Patricia ReaneyReuters (2005-09-29). «Разоблачен миф о зыбучих песках» . www.abc.net.au . Проверено 8 апреля 2020 .
  7. ^ Энгбер, Дэниел (23 августа 2010 г.). «Терра Инфирма: взлеты и падения зыбучих песков» . Шифер . Проверено 23 августа 2010 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Howstuffworks.com - Как работает зыбучий песок
  • "Что такое зыбучие пески?" . Scientific American .
  • Видео с зыбучим песком в песочнице YouTube