Kvicksand

Kvicksand och en varningsskylt om det vid ett grusbrott i England
Kvicksand på Themsen

Kvicksand är en kolloid som består av fint granulerat material (som sand , silt eller lera ) och vatten . Det bildas i mättad lös sand när sanden plötsligt agiteras. När vatten i sanden inte kan komma ut skapar det en flytande jord som tappar styrka och inte kan bära vikten. Kvicksand kan bildas i stående vatten eller i uppåtströmmande vatten (som från en artesisk källa ). I fallet med uppåtströmmande vatten krafter tyngdkraften och suspenderar jordpartiklarna.

Det mättade sedimentet kan verka ganska fast tills en plötslig tryckförändring eller chock initierar kondensering. Detta gör att sanden bildar en suspension och tappar styrka. Dämpningen av vatten ger kvicksand och andra flytande sediment en svampig, vätskeliknande konsistens. Föremål i flytande sand sjunker till den nivå där föremålets vikt är lika med vikten av den undanträngda jord/vattenblandningen och det nedsänkta föremålet flyter på grund av sin flytkraft.

Jordförtätning kan ske i delvis mättad jord när den skakas av en jordbävning eller liknande krafter. Rörelsen i kombination med ett ökat portryck (av grundvatten) leder till förlust av partikelsammanhållning, vilket gör att byggnader eller andra föremål på den ytan sjunker.

Egenskaper

En grupp vandrare som möter kvicksand på stranden av floden Paria , Utah
Kvicksandsvarningsskylt nära Lower King Bridge, västra Australien

Kvicksand är en skjuvförtunnande icke-Newtonsk vätska : när den är ostörd verkar den ofta vara fast (" gel "-form), men en mindre än 1% förändring av spänningen på kvicksanden kommer att orsaka en plötslig minskning av dess viskositet (" sol " " form). Efter en första störning – som en person som försöker gå på den – bildas vattnet och sanden i kvicksanden och täta områden av sandsediment ; det är på grund av bildandet av dessa högvolymfraktionsområden som kvicksandens viskositet plötsligt tycks minska. Någon som trampar på den kommer att börja sjunka. För att röra sig i kvicksanden måste en person eller ett föremål lägga tillräckligt tryck på den komprimerade sanden för att återinföra tillräckligt med vatten för att göra den flytande . Krafterna som krävs för att göra detta är ganska stora: att ta bort en fot från kvicksand med en hastighet av 1 cm/s skulle kräva samma mängd kraft som den som behövs för att lyfta en bil .

vätskans högre täthet . Kvicksand har en densitet på cirka 2 gram per kubikcentimeter, medan densiteten hos människokroppen bara är cirka 1 gram per kubikcentimeter. På den nivån av densitet är det omöjligt att sjunka över midjehöjden i kvicksand. Även föremål med högre densitet än kvicksand kommer att flyta på den om den står stilla. Aluminium har till exempel en densitet på cirka 2,7 gram per kubikcentimeter, men en bit aluminium kommer att flyta ovanpå kvicksand tills rörelse gör att sanden blir flytande.

Fortsatta eller panikslagna rörelser kan dock få en person att sjunka längre i kvicksanden. Eftersom detta i allt högre grad försämrar rörelsen, kan det leda till en situation där andra faktorer som väderexponering (dvs solstrålning ), uttorkning , hypotermi , drunkning i stigande tidvatten eller rovdjur kan skada en instängd person.

Kvicksand kan komma ut genom långsam rörelse av benen för att öka vätskans viskositet och rotation av kroppen så att den flyter i ryggläge (liggande horisontellt med ansiktet och bålen uppåt).

Exempel

Fläckar av kvicksand som finns på Maine -kusten är kända som "honungskrukor".

I populärkulturen

Kvicksand är en trop av äventyrsfiktion , särskilt inom film, där den är typiskt och orealistiskt avbildad med en sugeffekt som får människor eller djur som går in i den att sjunka tills den är helt nedsänkt och riskerar att drunkna. Detta har lett till den vanliga missuppfattningen att människor kan vara helt nedsänkta och drunkna i kvicksand; detta är dock fysiskt omöjligt. Enligt en artikel från 2010 av Slate hade denna gimmick sin storhetstid på 1960-talet, då nästan 3 % av alla filmer visade karaktärer som sjunker i lera, lera eller sand.

Se även

externa länkar