59 Як ростуть бархани в пустелі, або Про хиткі піски
Як ростуть бархани в пустелі, або Про хиткі піски
Для досвіду нам знадобляться: трохи різних сухих сипких продуктів - манка, сіль, цукор, гречка, розчинна кава.
Не всі мають можливість побувати в справжній пустелі. Але всі знають, що у піщаній пустелі вітер жене гори з піску – бархани. Ці бархани можуть зростати досить великими – сотня метрів заввишки. Така «гірка» може завалити ціле поселення!
Ми всі грали в дитинстві в пісочниці та будували паски. І всі знають, що із сухого піску паску зробити складно. Для цього пісок треба намочити. А які закони фізики є основою цього і як це можна використовувати?
Виявляється, тут працює та сама сила тертя, з якою ми вже зустрічалися в наших дослідах. Піщини труться одна об одну і тому не розсипаються рівним шаром, а можуть насипатися в гірку. Виявляється, що сила тертя між піщинками визначає, яким буде кут підйому такої гірки. Чим більша сила тертя, тим «крутіше» гірка. Якщо піщинки намочити, сила тертя дуже зростає, і гірка може стати майже прямовисною. Саме тому паски легше робити з сирого піску.
Але якщо пісок намочити дуже сильно, сила тертя знову падає, тому що між піщинками утворюється шар води. І пісок "розпливається". Але навіть у сухого піску, залежно від того, з якої речовини в основному «зроблені» піщинки, кут для гірки буде різним. Відомо, що кварцовий пісок має одну силу тертя, а, скажімо, кремнієвий – іншу. Тому по кутку підйому оксамиту можна судити про вологість і склад піску! Ми можемо провести нескладний досвід. Візьмемо різні сухі сипучі речовини, які є під рукою: манну крупу, гречку, сіль, цукор, розчинну каву. На чистому аркуші паперу спробуємо акуратно насипати невеликігірки з цих речовин. І побачимо, що у всіх у них кут підйому відрізняється. Це тому, що різниться сила тертя між частинками цих речовин. В принципі, можна скласти таблицю для цих кутів і визначати, що за речовина, із заплющеними очима – лише помірявши кут піднесення! Тепер стає зрозуміло, чому існують хиткі піски. Це піски, які зазвичай складаються із слюди, дуже легких та слизьких частинок. Вони майже не утворюють барханів, бо сила тертя між частинками дуже слабка. Зате якщо такий пісок настає людина чи тварина – він починає тонути, як у воді… Але про це – у наступному досвіді.