تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
قلاع الرمال (التماسك في الرمال الرطبة: دور جسور الماء السطحي في تشكيل قلاع الرمال المستقرة)
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص346
2025-08-09
22
ما الذي يجعل قلعة الرمال متماسكة؟ إن كوم الرمال في صندوق اللعب بالرمل الموجود في الملعب لا يُمكن أن يكون شديد الانحدار ولا يمكن تشكيل الرمال إلا في صورة تل، ورغم ذلك فإنَّ الجدار في قلعة الرمال يمكن أن يكون رأسيًّا. ويمكن أن يكون لمعالم القلعة، ومنها الأبراج، أركان حادة. بالإضافة إلى ذلك، فإن كثيرا من التشكيلات الرملية التي تكونت بطريقة طبيعية، ويُطلق عليها «منحدرات»، يكون لها جدران شبه رأسية. فما الذي يسمح بوجود الجدران الرأسية؟
الجواب: الرمال الجافة ليست متماسكة نظرًا لعدم وجود قوة بين حبيبات الرمال تجعلها متماسكة. والرمال المغمورة بالماء ليست متماسكة؛ لأن الماء يُمكن أن يتسرب بسهولة بين الحبيبات فيجعل الرمال مائعة رغم ذلك، فإنَّ الرمال المبللة نسبيًّا يمكن أن تكون متماسكة تمامًا؛ فالماء ينجذب إلى حبيبات الرمال ويُقال إنه «يبلل» الحبيبات. وعند وجود كمية قليلة من الماء بين حبتي رمل متجاورتين، يتعلق الماء بكل حبة بتكوين «جسر سائل بينهما. ويتَّخذ الجسر شكلا يُشبه تقريبًا الساعة الرملية؛ فيتمدد الماء في كل حبة ويكون للجسر وسط ضيق بين الحبوب. ونظرًا لأن الماء ساكن نسبيًّا فإنه لا يتدفق بعيدًا عن الحبيبات أو يتسرب ببساطة بسبب قوة الجاذبية. ويعمل الماء كقوة تماسك بين الحبيبات لسببين: (1) يجذب الماء حبيبات الرمل وجزيئات الماء، ويُعرف هذا التأثير بالتوتر السطحي. (2) نظرا لاحتواء الجسر على أسطح منحنية مُقعرة في الخارج، فإن ضغط الماء داخل الجسر يكون أقل من ضغط الهواء داخله، ولذلك تُمتص حبيبات الرمال نحو الضغط الأكثر انخفاضًا.
إذا أصبحت الرمال مُشبعة بالماء فلا تعود الحبيبات متماسكة بفعل جسور المستقلة الثابتة، بل تُصبح زلقة بفعل الماء لدرجة أنها تنهار. يرش صانعو القلاع الرملية المتمرسون أبنيتهم بالماء بحيث ينجذب الماء إلى الأسطح لتكوين جسور . ماء مستقلة. وإذا تركت القلعة الرملية لتجف، فإن الأسطح الخارجية تفقد هذه الجسور المائية بسبب التبخر وسرعان ما تنهار.
وإن رمال الشواطئ المبتلة أكثر تماسكا من الرمال النقية (السيليكا)؛ لأنها تحتوي على جزيئات من الطين والمواد العضوية التي يُمكن أن تُؤسس روابط كهربائية مع حبيبات الرمل. علاوة على ذلك، يمكن تغطية طبقة الرمال بقشرة من الملح تضيف قوى ترابط إضافية بين الحبيبات وفي منطقة زحف الموج حيث تغمر مياه البحر الرمال بانتظام، تُثير المياه فقاقيع هواء في الرمال فتمنحها ملمسًا أكثر نعومة. وعلى هذا النحو، يمكن أن تختلف «صلابة» الرمال اختلافًا ملحوظًا جدًّا كلَّما انتقلت من الرمال الجافة أعلى الشاطئ نزولاً إلى الرمال المشبعة بالهواء والمبللة نسبيًّا، وصولا إلى الرمال المنقوعة في الماء، وانتهاء بالرمال المشبعة بالماء والغائصة فيه.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
