ПОЧЕМУ БОЛОТО ЗАСАСЫВАЕТ Болото, которое засасывает, называется трясинным....
ПОЧЕМУ БОЛОТО ЗАСАСЫВАЕТ
Болото, которое засасывает, называется трясинным. Оно способно затягивать только живые объекты. Трясина образуется на основе озер путем зарастания зеленым ковром мха и водорослей, не для всех болот.
Возникновение болота вызывают 2 причины: зарастание водоема или заболачивание суши. Для болота характерна избыточная влажность, постоянное отложение не до конца разложившегося органического вещества - торфа. Способны засасывать объекты не все болота, а только те, в которых образовалась трясина.
Трясинное болото образуется на месте озера. Лилии, кувшинки и тростник разрастаются со временем в плотный ковер на поверхности водоема. Вместе с этим на дне озера разрастаются водоросли. По мере формирования скопления водорослей и мха поднимаются со дна к поверхности. Из-за отсутствия кислорода начинается гниение, образуются органические отходы, образующие трясину.
Трясина засасывает живые объекты. Объясняется это её физическими свойствами. Трясина относится к классу бингамовских жидкостей, физически описанных уравнением Бингама-Шведова.
При попадании на поверхность объекта с небольшим весом они ведут себя как твердые тела, поэтому предмет погружаться не будет. Когда объект имеет достаточно большой вес, он тонет.
Есть 2 вида погружения: недопогружение и перепогружение.
О плавании тел в бингамовскнх жидкостях
Поднесем тело к поверхности бингамовской жидкости и опустим его. Если тело достаточно легкое и оказываемое им давление мало, то может случиться так, что возникающие в жидкости напряжения будут меньше порога текучести и жидкость будет вести себя как твердое тело. То есть предмет может стоять на поверхности жидкости и не погружаться.
С одной стороны, это вроде бы хорошо. Именно благодаря этому свойству вездеходы с малым давлением на грунт легко преодолевают непроходимые для человека болота. Да и человек, с помощью специальных «болотных лыж» или мокроступов может снизить давление на почву и чувствовать себя на болоте в относительной безопасности.
Но у этого явления есть и другая сторона. Уже сам факт того, что погружение тела прекращается при наличии неравенства веса и архимедовой силы, настораживает — все происходит не так, как обычно. Представим себе, что вес нашего тела достаточно велик и оно начнет погружаться.
До каких пор будет происходить это погружение? Ясно, что не до тех, когда архимедова сила сравняется с весом. При погружении тела архимедова сила будет частично компенсировать вес, давление на почву будет уменьшаться и наступит момент, когда напряжения вновь станут меньше to. При этом бингамовская жидкость перестанет течь и тело остановится раньше, чем архимедова сила станет равна весу. Такое состояние, когда архимедова сила меньше веса, но дальше тело не погружается, называется состоянием недопогружения .
А.теперь - самое главное.
Если в жидкости возможны состояния недопогружения, то по тем же причинам возможны и состояния перепогружения, в которых архимедова сила больше веса, но тело не всплывает.
Помните, что происходило в ньютоновской жидкости? Если в результате каких-либо действий человек опускался ниже уровня нормального погружения, то архимедова сила становилась больше веса и возвращала его обратно.
В бингамовской жидкости ничего аналогичного не происходит. Погрузившись в результате каких-либо неосторожных действии, вы уже не всплывете обратно, а будете находиться в перепогруженном состоянии.
Процесс «утопания» в трясине оказывается необратимым. Теперь можно придать более точный смысл слову «засасывание».
Оно означает стремление трясины утопить живые объекты ниже уровня нормального погружения — в перепогруженное состояние.
Нам осталось совсем немного — разобрать, почему болотная трясина засасывает, т. е. увлекает в перепогруженное состояние только живые объекты.
Причины перепогружения:
Живые объекты перепогружаются потому, что, попав в трясину, они движутся, т. е. изменяют взаимное расположение частей своего тела. Это ведет к перепогружению по четырем причинам.
Причина первая. Представьте, что у вас в руках тяжелый груз и вы начинаете его поднимать. Чтобы сообщить ему ускорение вверх, вы должны подействовать на него с силой, превосходящей вес этого тела. В соответствии с третьим законом Ньютона сила, действующая на ваши руки со стороны груза, тоже будет больше его веса. Поэтому сила, с которой ваши ноги давят на опору, увеличится. Если вы стоите в трясине, то попытка поднять груз, который вы держите в руках, приведет к тому, что ноги утонут в трясине глубже.
А если груза в руках нет? Принципиальной стороны дела это не меняет — рука имеет массу, и поэтому сама является грузом. Если вы находитесь на уровне нормального погружения, то попытка просто поднять руку приведет к перепогружению. В данном случае перепогружение будет очень незначительно, но оно будет необратимым, и многократные движения могут привести к перепогружению на большую величину.
Причина вторая. Трясина имеет большую липкость и чтобы оторвать, например, руку от поверхности трясины, нужно приложить силу. При этом давление на опору возрастает и будет происходить перепогружение.
Причина третья. Трясина является вязкой средой и оказывает сопротивление движущимся в ней предметам. Если вы попытаетесь вытащить увязшую руку, то при ее движении вы должны будете преодолеть силы вязкости, и давление на опору возрастает. Снова произойдет перепогружение.
Причина четвертая. Все хорошо знают, что при выдергивании ноги из грязи слышен характерный хлюпающий звук — это атмосферный воздух заполняет оставленный ногой след. Как вы думаете, почему такого звука не слышно при вытаскивании ноги из воды? Ответ достаточно очевиден — вода имеет малую вязкость, течет быстро и успевает заполнять пространство под движущейся вверх ногой. Грязь имеет гораздо большую вязкость и силы, препятствующие перемещению одних слоев относительно других, для нее больше. Поэтому грязь течет медленно и не успевает заполнять пространство под ногой. Там образуется «пустота» — область пониженного давления, не занятая почвой. При вытаскивании ноги из грязи эта область сообщается с атмосферой, в нее врывается воздух и в результате слышен тот самый звук, о котором мы говорили раньше.
Таким образом, наличие хлюпающего звука говорит о том, что при попытке освободить увязшую в грязи ногу приходится преодолевать не только силы, обусловленные липкостью и вязкостью, но и силы, связанные с атмосферным давлением.
При резких движениях человека, попавшего в трясину, под перемещающимися в трясине частями тела будут возникать области пониженного давления, и атмосферное давление будет с большой силой давить на человека вниз, заталкивая его в перепогруженное состояние.
Совместное действие всех четырех причин приводит к следующему эффекту: изменение формы попавшего в трясину тела ведет к его перепогружению.
Теперь многое стало ясно. Неживые тела при попадании в трясину не изменяют своей формы и причины для их перепогружения отсутствуют. Такие тела трясина не засасывает, они, попав в трясину, останутся в состоянии недопогружения. А живые существа, попав в трясину, начинают бороться за свою жизнь, барахтаться, что сразу приводит к их перепогружению. Это и есть «засасывание». Ответ на вопрос, поставленный в самом начале, получен.
Однако этого мало. Как же все-таки спастись, как использовать результаты данного рассмотрения для выработки практических рекомендаций тем, кто попал в трясину.
Увы, но в этом направлении удается сделать гораздо меньше, чем хотелось бы. Если не рассматривать фантастических и полуфатастических проектов («мгновенно надувающийся воздушный шар, вытаскивающий человека из трясины», «вещество, вызывающее отвердевание болота») и т.д.), то ситуация выглядит безрадостной.
Можно ли спастись, попав в трясину?
Казалось бы, что если человек будет стараться вести себя, как неживой предмет (совершенно перестанет двигаться), то он сможет держаться на поверхности трясины сколь угодно долго. Такая надежда не оправдывается по одной простой причине: при всем своем желании человек не двигаться не может. Он должен дышать. Эта потребность приводит к необходимости изменять форму тела (при вдохе грудная клетка расширяется), поэтому состояние полной неподвижности оказывается для человека невозможным.
И человек, попавший в трясину, оказывается в исключительно сложном положении. Не двигаться невозможно, а любое движение приводит к опусканию в перепогруженное состояние, из которого, назад дороги нет. Если учесть, что из-за все тех же бингамовских свойств плавать в трясине, как правило, нельзя, то для спасения остается только один путь — дотянуться до какой-нибудь твердой опоры: куста, дерева, твердой кочки, крепкого травяного покрова. Никаких других способов предотвратить засасывание авторы предложить не могут.
Разумеется, можно дать некоторые самые общие рекомендации, которые позволят замедлить процесс погружения в трясину.
I. Старайтесь не испугаться и не делайте резких хаотических движений.
2. Хладнокровно оцените ситуацию и выберите ближайшую точку, которую можно использовать
как опору.
3. Помните, что всякое движение ведет к перепогружению и поэтому двигаться надо осторожно и целенаправленно.
4. Старайтесь меньше шевелить ногами.
Еще раз повторим, что попытка следовать этим советам может только замедлить процесс погружения, но не может предотвратить его. Поэтому лучший совет, который можно дать,— избегайте болот. Вы уже достаточно много знаете о том, насколько опасна трясина.
Если же по каким-то причинам возникла необходимость пересечь болото, то не ходите в одиночку. Идите с напарником. Вырубите себе шест — им удобно проверять надежность почвы на своем пути, а кроме того, он может сыграть роль твердой опоры, если вы неожиданно провалитесь.
Профессионалы — геологи, геодезисты, биологи — и опытные туристы по местоположению болота и его внешнему виду довольно точно могут определить, проходимо болото или нет. Это — сложное искусство, здесь очень важен личный опыт. Однако самые общие признаки болот различной проходимости привести целесообразно.
Болото пройти можно:
1) если его покрывают густые травы вперемежку с осокой;
2) если на болоте видна поросль сосны;
3) если болото покрыто сплошной порослью мха и толстым слоем (до 30 см) очесов — старого, разложившегося мха.
Болото пройти трудно:
1) если на нем среди мха попадаются частые лужицы застойной воды;
2) если на болоте растет пушица — трава, на которой после цветения остаются, подобно одуванчикам, головки пуха;
3) если болото поросло кустарником, ивой, ольхой, елью или березой.
Болото пройти невозможно:
1) если оно покрыто камышом;
2) если по болоту плавает травяной покров.
Тем не менее, старайтесь по возможности вообще избегать болот. После знакомства со свойствами трясины относиться к этому совету следует с полной серьезностью.
Болото, которое засасывает, называется трясинным. Оно способно затягивать только живые объекты. Трясина образуется на основе озер путем зарастания зеленым ковром мха и водорослей, не для всех болот.
Возникновение болота вызывают 2 причины: зарастание водоема или заболачивание суши. Для болота характерна избыточная влажность, постоянное отложение не до конца разложившегося органического вещества - торфа. Способны засасывать объекты не все болота, а только те, в которых образовалась трясина.
Трясинное болото образуется на месте озера. Лилии, кувшинки и тростник разрастаются со временем в плотный ковер на поверхности водоема. Вместе с этим на дне озера разрастаются водоросли. По мере формирования скопления водорослей и мха поднимаются со дна к поверхности. Из-за отсутствия кислорода начинается гниение, образуются органические отходы, образующие трясину.
Трясина засасывает живые объекты. Объясняется это её физическими свойствами. Трясина относится к классу бингамовских жидкостей, физически описанных уравнением Бингама-Шведова.
При попадании на поверхность объекта с небольшим весом они ведут себя как твердые тела, поэтому предмет погружаться не будет. Когда объект имеет достаточно большой вес, он тонет.
Есть 2 вида погружения: недопогружение и перепогружение.
О плавании тел в бингамовскнх жидкостях
Поднесем тело к поверхности бингамовской жидкости и опустим его. Если тело достаточно легкое и оказываемое им давление мало, то может случиться так, что возникающие в жидкости напряжения будут меньше порога текучести и жидкость будет вести себя как твердое тело. То есть предмет может стоять на поверхности жидкости и не погружаться.
С одной стороны, это вроде бы хорошо. Именно благодаря этому свойству вездеходы с малым давлением на грунт легко преодолевают непроходимые для человека болота. Да и человек, с помощью специальных «болотных лыж» или мокроступов может снизить давление на почву и чувствовать себя на болоте в относительной безопасности.
Но у этого явления есть и другая сторона. Уже сам факт того, что погружение тела прекращается при наличии неравенства веса и архимедовой силы, настораживает — все происходит не так, как обычно. Представим себе, что вес нашего тела достаточно велик и оно начнет погружаться.
До каких пор будет происходить это погружение? Ясно, что не до тех, когда архимедова сила сравняется с весом. При погружении тела архимедова сила будет частично компенсировать вес, давление на почву будет уменьшаться и наступит момент, когда напряжения вновь станут меньше to. При этом бингамовская жидкость перестанет течь и тело остановится раньше, чем архимедова сила станет равна весу. Такое состояние, когда архимедова сила меньше веса, но дальше тело не погружается, называется состоянием недопогружения .
А.теперь - самое главное.
Если в жидкости возможны состояния недопогружения, то по тем же причинам возможны и состояния перепогружения, в которых архимедова сила больше веса, но тело не всплывает.
Помните, что происходило в ньютоновской жидкости? Если в результате каких-либо действий человек опускался ниже уровня нормального погружения, то архимедова сила становилась больше веса и возвращала его обратно.
В бингамовской жидкости ничего аналогичного не происходит. Погрузившись в результате каких-либо неосторожных действии, вы уже не всплывете обратно, а будете находиться в перепогруженном состоянии.
Процесс «утопания» в трясине оказывается необратимым. Теперь можно придать более точный смысл слову «засасывание».
Оно означает стремление трясины утопить живые объекты ниже уровня нормального погружения — в перепогруженное состояние.
Нам осталось совсем немного — разобрать, почему болотная трясина засасывает, т. е. увлекает в перепогруженное состояние только живые объекты.
Причины перепогружения:
Живые объекты перепогружаются потому, что, попав в трясину, они движутся, т. е. изменяют взаимное расположение частей своего тела. Это ведет к перепогружению по четырем причинам.
Причина первая. Представьте, что у вас в руках тяжелый груз и вы начинаете его поднимать. Чтобы сообщить ему ускорение вверх, вы должны подействовать на него с силой, превосходящей вес этого тела. В соответствии с третьим законом Ньютона сила, действующая на ваши руки со стороны груза, тоже будет больше его веса. Поэтому сила, с которой ваши ноги давят на опору, увеличится. Если вы стоите в трясине, то попытка поднять груз, который вы держите в руках, приведет к тому, что ноги утонут в трясине глубже.
А если груза в руках нет? Принципиальной стороны дела это не меняет — рука имеет массу, и поэтому сама является грузом. Если вы находитесь на уровне нормального погружения, то попытка просто поднять руку приведет к перепогружению. В данном случае перепогружение будет очень незначительно, но оно будет необратимым, и многократные движения могут привести к перепогружению на большую величину.
Причина вторая. Трясина имеет большую липкость и чтобы оторвать, например, руку от поверхности трясины, нужно приложить силу. При этом давление на опору возрастает и будет происходить перепогружение.
Причина третья. Трясина является вязкой средой и оказывает сопротивление движущимся в ней предметам. Если вы попытаетесь вытащить увязшую руку, то при ее движении вы должны будете преодолеть силы вязкости, и давление на опору возрастает. Снова произойдет перепогружение.
Причина четвертая. Все хорошо знают, что при выдергивании ноги из грязи слышен характерный хлюпающий звук — это атмосферный воздух заполняет оставленный ногой след. Как вы думаете, почему такого звука не слышно при вытаскивании ноги из воды? Ответ достаточно очевиден — вода имеет малую вязкость, течет быстро и успевает заполнять пространство под движущейся вверх ногой. Грязь имеет гораздо большую вязкость и силы, препятствующие перемещению одних слоев относительно других, для нее больше. Поэтому грязь течет медленно и не успевает заполнять пространство под ногой. Там образуется «пустота» — область пониженного давления, не занятая почвой. При вытаскивании ноги из грязи эта область сообщается с атмосферой, в нее врывается воздух и в результате слышен тот самый звук, о котором мы говорили раньше.
Таким образом, наличие хлюпающего звука говорит о том, что при попытке освободить увязшую в грязи ногу приходится преодолевать не только силы, обусловленные липкостью и вязкостью, но и силы, связанные с атмосферным давлением.
При резких движениях человека, попавшего в трясину, под перемещающимися в трясине частями тела будут возникать области пониженного давления, и атмосферное давление будет с большой силой давить на человека вниз, заталкивая его в перепогруженное состояние.
Совместное действие всех четырех причин приводит к следующему эффекту: изменение формы попавшего в трясину тела ведет к его перепогружению.
Теперь многое стало ясно. Неживые тела при попадании в трясину не изменяют своей формы и причины для их перепогружения отсутствуют. Такие тела трясина не засасывает, они, попав в трясину, останутся в состоянии недопогружения. А живые существа, попав в трясину, начинают бороться за свою жизнь, барахтаться, что сразу приводит к их перепогружению. Это и есть «засасывание». Ответ на вопрос, поставленный в самом начале, получен.
Однако этого мало. Как же все-таки спастись, как использовать результаты данного рассмотрения для выработки практических рекомендаций тем, кто попал в трясину.
Увы, но в этом направлении удается сделать гораздо меньше, чем хотелось бы. Если не рассматривать фантастических и полуфатастических проектов («мгновенно надувающийся воздушный шар, вытаскивающий человека из трясины», «вещество, вызывающее отвердевание болота») и т.д.), то ситуация выглядит безрадостной.
Можно ли спастись, попав в трясину?
Казалось бы, что если человек будет стараться вести себя, как неживой предмет (совершенно перестанет двигаться), то он сможет держаться на поверхности трясины сколь угодно долго. Такая надежда не оправдывается по одной простой причине: при всем своем желании человек не двигаться не может. Он должен дышать. Эта потребность приводит к необходимости изменять форму тела (при вдохе грудная клетка расширяется), поэтому состояние полной неподвижности оказывается для человека невозможным.
И человек, попавший в трясину, оказывается в исключительно сложном положении. Не двигаться невозможно, а любое движение приводит к опусканию в перепогруженное состояние, из которого, назад дороги нет. Если учесть, что из-за все тех же бингамовских свойств плавать в трясине, как правило, нельзя, то для спасения остается только один путь — дотянуться до какой-нибудь твердой опоры: куста, дерева, твердой кочки, крепкого травяного покрова. Никаких других способов предотвратить засасывание авторы предложить не могут.
Разумеется, можно дать некоторые самые общие рекомендации, которые позволят замедлить процесс погружения в трясину.
I. Старайтесь не испугаться и не делайте резких хаотических движений.
2. Хладнокровно оцените ситуацию и выберите ближайшую точку, которую можно использовать
как опору.
3. Помните, что всякое движение ведет к перепогружению и поэтому двигаться надо осторожно и целенаправленно.
4. Старайтесь меньше шевелить ногами.
Еще раз повторим, что попытка следовать этим советам может только замедлить процесс погружения, но не может предотвратить его. Поэтому лучший совет, который можно дать,— избегайте болот. Вы уже достаточно много знаете о том, насколько опасна трясина.
Если же по каким-то причинам возникла необходимость пересечь болото, то не ходите в одиночку. Идите с напарником. Вырубите себе шест — им удобно проверять надежность почвы на своем пути, а кроме того, он может сыграть роль твердой опоры, если вы неожиданно провалитесь.
Профессионалы — геологи, геодезисты, биологи — и опытные туристы по местоположению болота и его внешнему виду довольно точно могут определить, проходимо болото или нет. Это — сложное искусство, здесь очень важен личный опыт. Однако самые общие признаки болот различной проходимости привести целесообразно.
Болото пройти можно:
1) если его покрывают густые травы вперемежку с осокой;
2) если на болоте видна поросль сосны;
3) если болото покрыто сплошной порослью мха и толстым слоем (до 30 см) очесов — старого, разложившегося мха.
Болото пройти трудно:
1) если на нем среди мха попадаются частые лужицы застойной воды;
2) если на болоте растет пушица — трава, на которой после цветения остаются, подобно одуванчикам, головки пуха;
3) если болото поросло кустарником, ивой, ольхой, елью или березой.
Болото пройти невозможно:
1) если оно покрыто камышом;
2) если по болоту плавает травяной покров.
Тем не менее, старайтесь по возможности вообще избегать болот. После знакомства со свойствами трясины относиться к этому совету следует с полной серьезностью.