adminml

Záhada z pláže: Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Decrease Font Size Increase Font Size Text Size Print This Page

FOTO: Ilustrační foto

 

Dana Tenzler: Proč jsou stopy v mokrém písku nakrátko suché?

Když se procházíte po mokrém písku, můžete si všimnout zajímavého jevu. Písek, na kterém právě stojíte, se zdá být světlejší a sušší než zbytek pláže. Je to trik nebo optický klam? (délka blogu 5 min.)

Podobnými jevy se zabývá relativně mladé fyzikální odvětví – fyzika granulovaných materiálů. Zkoumá kolektivní vlastnosti malých pevných částic, materiálů, ke kterým patří například obyčejný písek.

Obrázek: Místo, kam vstoupíte, se zdá být najednou suché. Kam se poděla voda, která byla v písku? Zdroj: vlastní foto

 

Poté, co stoupnete na vlhký písek, zesvětlá a zdá se, že trochu oschl. Když nohu zase zvednete, vrátí se do původního stavu. Fenomén, který pozorujeme na pláži s mokrým pískem, se jmenuje „dilatance“.

Za tyto a jiné zajímavé změny může fakt, že se písek chová jako výjímečný materiál. Některé jeho vlastnosti se projeví dokonce jen v přítomnosti vody nebo vlhkosti.

Co je těžší? Krychlový metr suchého nebo mokrého písku?

Písek se skládá z malých zrníček (0,063 až 2 mm), které se navzájem dotýkají nevelkými ploškami. Protože nejsou zrnka stejnoměrná ani stejně velká, nachází se mezi nimi také malé proluky. Když se do nich dostane voda nebo vlhkost, postarají se kapilární jevy mezi zrníčky písku o vznik síly, která zrníčka slepuje. Voda je nejen lepí k sobě, zároveň je také dobrým mazadlem, které umožňuje vzájemný posun jednotlivých částeček. Písek se vlivem těchto dvou jevů zhutňuje. Jednotlivá zrnka se slepují a vzájemně se posouvají, takže písek pak zaujme určitý minimální objem.

Mimochodem – ze stejného důvodu se písek převáží hlavně v mokrém stavu. Mokrého písku se jednoduše vejde na korbu auta víc, než suchého.

Co se děje s mokrým pískem na pláži?

Písek je na plážích smáčen vodou vln. Díky výše popsanému vlivu vody se ukládá do zhutnělého stavu poté, co vlna pláž opustila.

Když pak kráčíte po mokrém písku, ničíte jeho perfektní strukturu váhou svého těla. Na zrníčka písku působí díky vaší váze určitá síla. Díky tomu, že se zrnka navzájem dotýkají, může se tato síla přenášet mezi jednotlivými zrnky nejen svisle ale také horizontálně. Zrnka písku ve spodních vrstvách se nemohou posouvat svislým směrem (dolů) – zato se mohou pohybovat do stran. Vznikají mezi nimi větší proluky nebo póry.

Na povrchu se taková narušená vrstva písku jeví sušší a světlejší. Gravitace totiž donutí ono malé množství vody, které bylo v písku původně přítomné, klesat do níže položených (a nyní rozšířených) pór.

Jakmile přestane tlak působit, začnou se písková zrnka znovu pod vlivem kapilárních sil „rovnat“ do optimální a hutnější struktury. Písek zase ztmavne nebo se na jeho povrchu ve šlápotě po lidské noze dokonce vytvoří louže z přebytečné vody.

FOTO: Stopy v písku. Starší otisk pravé nohy je už zaplněn vodou, písek kolem něj se nachází znovu v původním stavu. Mladší otisk levé nohy má kolem sebe zatím ještě sušší vrstvu písku, která ovšem brzy znovu nasákne vodou. Zdroj: vlastní foto

 

Hrátky vody s pískem

Písek hraje s vodou často překvapivou hru. O tom, jak se bude chovat směs vody a písku, rozhoduje jejich vzájemné množství.

Suchý písek, ve kterém není žádná vlhkost, se chová tak trochu jako kapalina. Proteče vám mezi prsty, protože se jednotlivá zrnka vzájemě neslepují.

Když se do písku dostane jen určité menší množství vody, stává se původně sypký písek pevnou hmotou. Jednotlivá zrnka písku přitom drží pohromadě kapilární síly a koheze. Z takového písku se dají stavět různé stavby, které drží pohromadě tak dlouho, dokud písek nevyschne. Za optimální se považuje zhruba 125 ml vody na 1000 ml běžného písku. Směs má v tomto stavu největší soudržnost.

Pokud se do písku dostane větší množství vody, než jaké je potřebné ke kohezi, stává se z něj tekutá a plastická, kašovitá hmota. Čerstvá písečná „kaše“, která má ještě poměrně velké množství vody, se vyznačuje tím, že jsou zrnka písku od sebe dostatečně vzdálená. Při otřesu mohou ztratit kontakt úplně – jevu se říká tekutý písek.

Materiál s velkým přebytkem vody je pak vlastně jen velkým množstvím zrnek, rozptýlených v kapalině. Není divu, že se také jako kapalina chová.

FOTO: Pixabay.com

 

Text: Dana Tenzler, blog na iDNES

 

Dana Tenzler

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občasným dotazům – ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Blog na iDNES provozuji ve svém volném čase pro radost.

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého – je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům.

 

Klikněte si na rubriku, do které se chcete podívat:


Záhady

UFO

Duchové

Yetti, bigfoot

Pterosauři

Djatlov

Vodní příšery

Tasmánský tygr

Ještěři

Kruhy v obilí

HUM

Cestování v čase

Zajímavá věda

Optické klamy

Písničky

Burian

Hlavolamy

Novinky

Můžete se ponořit ještě hlouběji do archivu:


Kuriozity
Skryta 
Komiksy

Rychlé šípy

Štika

Co
Kreslene vtipy 
Co
Svět z výšky Legendární reklamy Děs, běs, katastrofy tipy Finty Jak se vyrábí Zpevak autotrpaslici Zajímavosti o Chorvatsku Skládání bankovek 
Marže

Povídky

Extra

A třeba i ještě hlouběji, kde jsou skryté rubriky Zahady.info:


Skutečná pravda

Eugenika

Svět bez lidí

Chemtrails

Islám

Šifra

Luiz Antonio

Sprostí klasikové
Sex

Zahady.info
Zahady.info

Zahady.info: Záhady, zajímavosti, věda, historie, dobrodružství…

You must be logged in to post a comment Login