Физика: парадоксальная и объяснимая. 100 открытых задач - страница 10

На влажный снег действуют бóльшие силы сопротивления движению, что притормаживает сход мокрых лавин. Скорость мокрых лавин не превышает 50 км/ч. Это делает их немного менее разрушительными, чем лавины сухие.

Кстати…

Говоря о потенциальной опасности лавин, нужно помнить о том, что во вспененном снеге сухой лавины содержится много воздуха и у засыпанного лавинным снегом пострадавшего есть возможность дышать в ожидании помощи спасателей. Человека, попавшего в сухую лавину, ещё можно спасти. Попасть же под мокрую лавину и оказаться засыпанным мокрым снегом – это верная гибель. После остановки снег быстро «схватывается» и застывает. Внутри такой лавины нечем дышать.

ЗАДАЧА 19. КТО АРХИТЕКТОР?**

На нашей планете немало песчаных пустынь. И все они очень разные. Пустыни различаются размерами и цветом песка, климатическими условиями и биологическим разнообразием. И только форма песчаных барханов во всех пустынях почти одинакова.

Один склон бархана пологий (уклон около 16º), а другой крутой (30—34º).

Барханы снежных пустынь Арктики очень похожи на песчаные барханы Сахары

Контрольный ответ

Архитектор песчаных барханов – ветер. Он переносит миллионы миллионов песчинок, выравнивая пологий наветренный склон.

Песчинки, достигшие гребня, срываются вниз под действием силы тяжести и образуют крутой склон. Угол его наклона зависит только от свойств сыпучего материала и составляет около 32º.

Хотите знать больше?

Видео о том, как сыплется песок с бархана, см. по запросу «Сахара. Как сыплется песок с бархана».

Любой сыпучий материал, если его равномерно сыпать сверху, всегда формирует правильный конус. Угол наклона конуса не зависит от его высоты и различен для разных материалов. Например, склоны кучи зерна будут более пологими, чем кучи с песком.

Модель формирования песчаного конуса описывается несколькими разделами математики! Но если не вдаваться в сложности, то устойчивость песчинки на склоне определяется двумя силами: силой тяжести и силой трения, действующей на песчинку со стороны других таких же песчинок.

Подумайте…****

Сколько песчинок в этой куче песка?

Оцените порядок величины (миллионы, миллиарды…).

Контрольный ответ

Объём этой кучи около 5 м^>3. Это можно понять, сравнив её с человеком на фото. В одном кубическом метре миллиард кубических миллиметров. Сколько же песчинок в кубическом миллиметре?

Конечно, это зависит от размеров песчинок, а они бывают разные. Песком считаются каменистые фракции с размером частиц от 0,1 до 1 мм. Для приблизительной оценки можно считать песчинку кубиком со стороной 0,25 мм. Тогда в 1 мм^>3 содержится 64 песчинки. Округлим до 50.

Объединяя всё вышесказанное, произведём вычисления:

N = 5 х 1 000 000 000 х 50 = 250 000 000 000.

Четверть триллиона… Да, примерно столько.

Но если бы куча состояла из самых маленьких песчинок размером 0,1 мм, их было бы 5 триллионов штук.

Подумайте…**

В Забайкальском крае есть удивительное место: самая компактная пустыня в мире – Чарские пески. Среди тайги и болот на несколько километров тянутся сыпучие пески с дюнами и барханами высотой до 80 м. Все склоны барханов, обращённые на юго-запад, пологие, а противоположные – более крутые.

Вы догадались, в каком направлении здесь дуют господствующие ветры?

Чарские пески. Юго-западный (пологий) и северо-восточный (крутой) склоны бархана. Автор фото: