Všetkým by sa zdala zrozumiteľná a bežná otázka - prečo močiare močia? V skutočnosti tento proces nie je taký jednoduchý, ako sa zdá, a možno sa pre seba naučíte niečo nové. Po prvé, močiar, ktorý je nasávaný, sa nazýva bažina. Je schopný ťahať iba živé objekty. Rašelinisko je tvorené na základe jazier zarastených zeleným kobercom machu a rias, nie vo všetkých rašeliniskách.
Vznik močálu je podporený dvoma dôvodmi:
… prerastanie nádrže alebo zamokrenie pôdy. Rašelinisko sa vyznačuje nadmernou vlhkosťou, stálou depozíciou nie úplne rozloženej organickej hmoty - rašeliny. Nie všetky močiare sú schopné nasávať predmety, ale iba tie, v ktorých sa rašelina vytvorila. Na mieste jazera sa vytvára rašelinisko. Ľalie, lekná a trstiny na povrchu jazera v priebehu času rastú na hustý koberec na povrchu nádrže. Spolu s tým riasy rastú na dne jazera. Pri formovaní sa zdola šíri riasa a mach. Kvôli nedostatku kyslíka začína hnitie, vytvára sa organický odpad, ktorý sa vo vode rozbieha a vytvára rašelinisko.
Teraz prejdeme k samotnému saciemu procesu …
Bažina nasáva živé objekty. Vysvetľuje to jeho fyzikálne vlastnosti. Rašelinisko patrí do triedy Binghamových tekutín, fyzicky opísaných Bingham-Shvedovovou rovnicou. Keď ľahké predmety narazia na povrch, správajú sa ako tuhé látky, takže sa objekt nebude klesať. Keď je objekt dosť ťažký, klesá.
Existujú dva druhy potápania: podčiarknuté a podčiarknuté. Správanie tela uväzneného v kvapaline sa riadi pomerom gravitačných účinkov a vztlakovej sily Archimedovho. Telo sa ponorí do hádanky, kým sila Archimedovho tela nebude rovnaká ako jeho hmotnosť. Ak je vztlaková sila menšia ako hmotnosť, potom bude predmet poddimenzovaný, ak je väčší, bude objekt preťažený.
Prečo sú preťažené iba živé objekty? Je to preto, že také objekty sa neustále pohybujú. Čo ak zamrznete? Zastaví sa ponor? Bohužiaľ, len to spomalí ponorenie, pretože živé telo sa stále pohybuje, ako dýcha. Neživé objekty zostávajú nehybné, preto sa úplne neponoria. Nadmerné ponorenie do rašeliniska je nasávanie rašeliniska. Prečo pohyb tela urýchľuje ponor? Akýkoľvek pohyb predstavuje pôsobenie sily, ktorá zvyšuje silu tlaku na podperu. Je to kvôli hmotnosti predmetu a gravitačnej sile. Ostré pohyby sú dôvodom vzniku oblastí s nízkym tlakom pod telom. Tieto oblasti povedú k zvýšeniu atmosférického tlaku na živý objekt, ktorý ho ďalej ponorí.
Propagačné video:
Fyzická definícia slova „sanie bažin“preto vyzerá takto: Binghamova tekutina (rašelinisko) sa pokúša preniesť živý predmet, ktorý sa do neho dostal, na úroveň pod normálnym ponorením, v ktorom je sila Archimedovho tela menšia ako telo. Sací proces je nezvratný. Potopené telo sa neobjaví ani po ukončení životnej činnosti.
Okrem teoretického záujmu je praktické aj štúdium fyzikálnych procesov, ktoré sa vyskytujú v močiaroch: veľa ľudí zomiera v močiaroch, ktorí by mohli prežiť, keby si boli lepšie vedomí zákerných vlastností rašeliniska. A tieto vlastnosti sú skutočne veľmi zákerné. Rašelina je ako dravec. Odlišne reaguje na živé a neživé objekty, ktoré do neho spadajú: nedotýka sa mŕtvych, ale nasáva všetky živé veci. Táto vlastnosť rašeliniska si zaslúži osobitnú pozornosť a predovšetkým nás bude zaujímať. Najprv to podrobnejšie opíšte.
Ako prvé priblíženie možno rašelinisko považovať za kvapalinu. Preto na telá uviaznuté v ňom musí pôsobiť archimedovská vztlaková sila. Je to pravda a objekty s vysokou hustotou, ktoré presahujú hustotu ľudského tela, sa v mrázi neutopia. Ale ak sa do nej dostane osoba alebo iné živé stvorenie, bude „vtiahnutá“, to znamená, že sa úplne ponorí do hádanky, aj keď ich hustota je menšia ako hustota predmetov, ktoré sa nezmývajú v hádke.
Prečo sa quagmire správa takým neočakávaným spôsobom? Ako rozlišuje živé objekty od neživých?
Na zodpovedanie týchto otázok sa budeme musieť podrobnejšie zaoberať štúdiom fyzikálnych vlastností rašeliniska.
O plávajúcich telách v newtonských tekutinách
Zvážte, ako telo pláva v newtonských tekutinách, napríklad vo vode. Priveďme na hladinu vody telo, ktorého hustota je menšia ako jeho hustota, a nechajte ho ísť. Po určitom čase sa vytvorí rovnovážny stav: telo sa ponorí na úroveň, pri ktorej sa archimedovská vztlaková sila presne rovná telesnej hmotnosti. Tento stav rovnováhy je stabilný - ak na telo pôsobí vonkajšia sila a utopí sa hlbšie (alebo naopak, zdvihnutý), potom sa po ukončení pôsobenia sily vráti do svojej predchádzajúcej polohy. Úroveň ponorenia, pri ktorej sa Archimedova sila rovná hmotnosti, sa bude nazývať úroveň normálneho ponorenia.
Upozorňujeme, že normálna úroveň ponorenia je určená iba pomerom hustoty a je nezávislá od viskozity tekutiny. Keby bol močiar iba newtonovskou tekutinou s vysokou viskozitou, nebolo by to veľmi nebezpečné. Pri rozumnom správaní by bolo možné zostať na svojom povrchu dosť dlho. Pamätáte si, ako sa unavení plavci správajú, ak chcú relaxovať priamo vo vode? Prevalia sa na chrbte, roztiahnu ruky a ležia nehybne tak dlho, ako chcú. Pretože hustota vody je menšia ako hustota rašeliniska, bolo by možné podobným spôsobom ležať na povrchu rašeliniska po dlhú dobu a viskozita by s tým konkrétne nezasahovala. Jeden by mohol mať čas premýšľať o situácii, urobiť najlepšie rozhodnutie, pokúsiť sa starostlivo veslovať rukami, pokúsiť sa dostať na ťažké miesto (tu by bola viskozita prekážkou),nakoniec počkajte na pomoc. Vztlaková sila by spoľahlivo udržiavala osobu na povrchu močiaru: ak by v dôsledku neopatrného pohybu osoba klesla pod úroveň normálneho ponorenia, Archimedova sila by ho stále tlačila späť.
Realita je, žiaľ, oveľa horšia. Osoba, ktorá upadla do hádanky, nemá čas ani premýšľať, ani čakať. Quagmire je nenewtonská tekutina a jej vlastnosti z Binghamu dramaticky menia situáciu.
Na plávajúce telá v tekutinách Bingham
Vezmime telo na povrch Binghamovej tekutiny a spustíme ho. Ak je telo dostatočne ľahké a tlak, ktorý vyvíja, je malý, môže sa stať, že napätia vznikajúce v tekutine budú menšie ako medza výťažnosti a tekutina sa bude správať ako pevná látka. To znamená, že predmet môže stáť na povrchu kvapaliny a nie ponoriť sa.
Na jednej strane sa to zdá byť dobré. Vďaka tejto vlastnosti môžu terénne vozidlá s nízkym tlakom na zem ľahko prekonať močiare nepriechodné pre ľudí. Áno, a osoba pomocou špeciálnych „bažínových lyží“alebo mokrých topánok môže znížiť tlak na pôdu a cítiť sa v bažine relatívne bezpečne. Tento jav má však inú stránku. Samotná skutočnosť, že ponorenie tela sa zastaví v prítomnosti nerovnosti váhy a archimedejskej sily, je alarmujúca - všetko sa nestáva obvyklým spôsobom. Predstavme si, že hmotnosť nášho tela je dosť veľká a začína klesať. Ako dlho bude tento ponor? Je zrejmé, že to nie je na tých, keď sa archimedovská sila rovná váhe. Keď je telo ponorené, archimedovská sila čiastočne kompenzuje hmotnosť, tlak na pôdu sa zníži a príde moment,keď sa stres zníži znova. V tomto prípade Binghamova tekutina prestane prúdiť a telo sa zastaví skôr, ako sa archimedovská sila vyrovná hmotnosti. Taký stav, keď je archimedovská sila menšia ako hmotnosť, ale telo sa už ďalej neponorí, sa nazýva stav nedostatočnej disperzie (pozri obrázok A).
A. je teraz najdôležitejšia vec. Ak sú v kvapaline možné podpriepustné stavy, potom sú z tých istých dôvodov možné podmienky nadmerného ponorenia, pri ktorých je archimedovská sila väčšia ako hmotnosť, ale telo sa neplaví (obr. C). Pamätáte si, čo sa stalo v nenewtonskej tekutine? Ak v dôsledku akýchkoľvek činov osoba klesla pod úroveň normálneho ponorenia, potom sa archimedovská sila zvýšila ako jej hmotnosť a vrátila ju späť. V Binghamovej tekutine sa nič podobné (pre dostatočne veľké τ0) nevyskytuje. Po ponorení v dôsledku akejkoľvek neopatrnej akcie už nebudete plávať späť hore, ale budete v preťaženom stave. Ukázalo sa, že proces „utopenia“v quagmire je nezvratný. Teraz môžete výrazu „sacie“dať presnejší význam. Znamená to, že túžba po hádke utopiť živé objekty pod úrovňou normálneho ponorenia - do nadmerne ponoreného stavu.
Zostáva nám len veľmi málo - aby sme zistili, prečo močiar močiare nasáva, to znamená, že vtiahne iba živé objekty do preťaženého stavu.
Dôvody predávkovania
Živé objekty sú preťažené, pretože akonáhle sa dostanú do hádanky, pohybujú sa, to znamená, že menia relatívnu polohu častí tela. To vedie k preťaženiu zo štyroch dôvodov.
Prvý dôvod. Predstavte si, že máte v rukách ťažké bremeno a začnite ho zdvíhať. Aby ste jej urýchlili zrýchlenie, musíte naň pôsobiť silou, ktorá je väčšia ako hmotnosť tohto tela. Podľa tretieho Newtonovho zákona bude sila pôsobiaca na vaše ruky zo strany bremena tiež väčšia ako jeho hmotnosť. Preto sa sila, s ktorou vaše nohy tlačia na podporu, zvýši. Ak stojíte v brade, potom sa snažíte zdvihnúť váhu, ktorú držíte vo svojich rukách, aby vaše nohy klesli hlbšie do brzlíka.
A ak vo vašich rukách nie je záťaž? Toto nemení základný aspekt záležitosti - ruka má masu, a preto je sama o sebe záťažou. Ak ste na normálnej úrovni ponorenia, pokus o jednoduché zdvihnutie ruky povedie k predávkovaniu. V takomto prípade bude preťaženie veľmi zanedbateľné, ale bude to nezvratné a opakované pohyby môžu viesť k nadmernému ponoru veľkým množstvom.
Druhý dôvod. Rašelina je veľmi lepkavá a na roztrhnutie napríklad ruky z povrchu rašeliny je potrebné vyvinúť silu. V tomto prípade sa tlak na podperu zvýši a dôjde k preťaženiu.
Tretí dôvod. Rašelinisko je viskózne médium a odoláva v ňom pohybujúcim sa objektom. Ak sa pokúsite vytiahnuť uviaznutú ruku, potom pri pohybe budete musieť prekonať sily viskozity a tlak na podporu sa zvýši. Opäť dôjde k preťaženiu.
Štvrtý dôvod. Každý vie veľmi dobre, že keď vytiahne nohu z blata, zaznie charakteristický škrípavý zvuk - tento atmosférický vzduch vypĺňa stopu zanechanú nohou. Prečo si myslíte, že tento zvuk nie je počuť, keď vytiahnete nohu z vody? Odpoveď je úplne zrejmá - voda má nízku viskozitu, tečie rýchlo a má čas vyplniť priestor pod nohou pohybujúc sa hore. Nečistota má omnoho vyššiu viskozitu a sily, ktoré bránia pohybu niektorých vrstiev oproti iným, viac za to. Preto blato tečie pomaly a nemá čas vyplniť priestor pod chodidlom. Vytvára sa „prázdnota“- oblasť nízkeho tlaku, ktorá nie je obsadená pôdou. Keď vytiahnete nohu z bahna, táto oblasť komunikuje s atmosférou, vzduch do nej vháňa a ako výsledok budete počuť ten istý zvuk, o ktorom sme hovorili predtým.
Prítomnosť škrípavého zvuku znamená, že keď sa snažíte uvoľniť nohu uviaznutú v blate, musíte prekonať nielen sily spôsobené lepivosťou a viskozitou, ale aj sily spojené s atmosférickým tlakom.
Pri náhlych pohyboch osoby chytenej v mrázi sa pod časťami tela, ktoré sa pohybujú v mušici, objavia oblasti s nízkym tlakom a atmosférický tlak s veľkou silou na osobu tlačí a tlačí ho do preťaženého stavu.
Kombinovaný účinok všetkých štyroch príčin vedie k nasledujúcemu účinku: zmena tvaru tela uviaznutého v rašelinisku vedie k jeho preťaženiu.
Veľa sa už objasnilo. Keď neživé telá spadnú do rašeliniska, nezmenia svoj tvar a neexistujú dôvody na ich preťaženie. Tieto telá nie sú vtierané do hádanky, akonáhle sa dostanú do hádanky, zostanú v stave poddimenzovanosti. A živé bytosti, akonáhle sa dostanú do hádky, začnú bojovať o svoje životy, platesy, čo okamžite vedie k ich preťaženiu. Toto je „odsávanie“. Odpoveď na otázku položenú na úplnom začiatku bola prijatá. To však nestačí. Ako teda zachrániť, ako využiť výsledky tohto vyšetrenia na vypracovanie praktických odporúčaní pre tých, ktorí upadli do hádky.
Bohužiaľ, v tomto smere sa urobilo oveľa menej, ako by sme chceli. Ak neuvažujete o fantastických a polotučových projektoch („okamžité nafúknutie balónika, ktorý vytiahne človeka z rašeliniska“, „látka spôsobujúca stvrdnutie bažiny“), situácia vyzerá bezútešne.
Ako sa môžete dostať z hádanky?
Hlavným pravidlom, ktoré musí každý vedieť, nie je robiť žiadne náhle pohyby v močiari. Ak sa nasáva do močiaru pomaly, existuje šanca na únik. Po prvé, keď ste v bažinatej oblasti, musíte dostať palicu, je žiaduce, aby bola široká a silná, tj skutočný blok. Táto palica môže byť vašou spásou, preto si ju musíte vybrať opatrne a nie prvú vetvičku, ktorá príde do ruky. Ak upadnete do močiara, pošmyknete sa z hrbole, budete s najväčšou pravdepodobnosťou nasávaní rýchlo, pretože zotrvačnosťou budete pokračovať vo svojom pohybe, a tým pomáhate bažine, takže je lepšie padať na brucho alebo späť, takže budete sať oveľa pomalšie.
Ak príliš rýchlo nekĺzate pod vodu a máte hokejku, mali by ste ju pred sebou starostlivo umiestniť, dobre, ak najbližšia pevnosť nie je viac ako pol metra, koniec hokejky klesne na zem a bude pre vás ľahšie vystúpiť. Ale aj keď je palica úplne v bažine, musíte ju chytiť a pokúsiť sa presunúť ťažisko na túto palicu, takže získate druh mosta a môžete vystúpiť na zem alebo čakať na pomoc bez toho, aby ste riskovali, že sa konečne dostanete do bahna.
Ak nemáte na dosah ruky absolútne nič, skúste byť v horizontálnej polohe. Urobte to tak opatrne, ako je to možné, opatrne pohybujte ťažiskom od nôh k telu, ak sa vám to podarí, potom sa vaša telesná hmotnosť výrazne zníži a už nebudete viac vtiahnutí do močiara. Na tejto pozícii môžete čakať na pomoc. Ale keď ste v bažine, nemali by ste v žiadnom prípade robiť náhle pohyby, mávať rukami a snažiť sa ťahať nohami, čo vás ešte viac vtiahne do priepasti.
Tí v tejto pozícii by nemali hlasno kričať, žiadať o pomoc, a ešte viac tak hádzať svoje voľné končatiny. Ak je horná časť tela stále voľná, musíte si vyzliecť bundu alebo pláštenku a hodiť ju na povrch močiaru, môžete sa z nej dostať aj von, nedovolí, aby vás močiar nasal.
Ak veľmi rýchlo nasaje bažinu, môže pomôcť len cudzinec, musí hodiť lano alebo palicu, po ktorej by sa osoba, ktorá padla do bažiny, mohla dostať na pevný povrch. Niekedy, s cieľom vytiahnuť jednu osobu z močiaru, sú na súši potrebné najmenej traja ľudia, pretože sacia sila v močiari je veľmi vysoká. Malo by sa tiež pamätať na to, že ak je osoba vytiahnutá z močiara, potom by v žiadnom prípade nemal byť prepustený, aby si urobil prestávku, mierne prepustená osoba okamžite vstúpi do rašeliniska a po odstrčení dostane ďalšiu energiu z krajiny. Záchranná činnosť musí byť aktívna a bezodkladne. Potom bude zaistený úspech.
Čo iné nám môžu povedať močiare?
Existuje jav, ako je opaľovanie rašeliny - druh stavu mŕtvoly, ku ktorej dochádza, keď do tela vstúpi rašeliniská a pôdy obsahujúce humínové kyseliny. Rašelinové opaľovanie sa dá nazvať aj jedným z typov prirodzenej ochrany mŕtvych tiel. Mŕtvica v stave opaľovania rašeliny má hustú tmavohnedú farbu, akoby akoby opálenú. Objem vnútorných orgánov klesá. Pôsobením humínových kyselín sa minerálne soli v kostiach rozpúšťajú a sú úplne vymyté z mŕtvoly. Kosti v tomto stave pripomínajú chrupavku konzistentne. Mŕtve telá rašelinísk sú dobre udržiavané na neurčito a pri ich vyšetrovaní môžu forenzní lekári určiť škody, ktoré utrpia počas života. Aj keď sú takéto prípady pomerne zriedkavé, zistenia niekedy v rašeliniskách môžu byť pre výskumných pracovníkov prekvapujúce.
Na našej planéte sú strašidelné močiare, ktoré sú známe svojimi strašidelnými, ale historicky neoceniteľnými nálezmi. Hovoríme o „bažinách ľudských orgánov“v Nemecku, Dánsku, Írsku, Veľkej Británii a Holandsku.
Pravdepodobne najslávnejšími z bažínových múmií je Tollund Man, ktorého narazili na dvoch zberateľov rašeliny v máji 1950 neďaleko dediny Tollund v Dánsku.
Rezali rašelinu na brikety, keď zrazu uvideli tvár, ktorá sa na ne priamo pozerala, a keď si mysleli, že to bola obeť nedávnej vraždy, okamžite kontaktovali miestnu políciu.
O chvíľu neskôr, rádiokarbonové datovanie vlasov Tollundovho muža ukázalo, že zomrel okolo roku 350 pnl. e.
Ďalší prastarý korál s dokonale zachovanými vlasmi bol nájdený v roku 1952 v močiari pri meste Groboll. Súdiac podľa krku bol chudobný zabitý a hodený do močiara.
Oddelená lebka takzvaného muža z Osterby, nájdená v močiari v oblasti nemeckej dediny s rovnakým názvom, poskytuje predstavu o tom, aké účesy nosili starí muži v starodávnych nemeckých kmeňoch, ktoré žili v FRG v prvom tisícročí pred naším letopočtom. Tento účes sa nazýva „švábsky uzol“. Vlasy zosnulého boli pôvodne sivé a vďaka oxidácii v pochmúrnej rašelinnej priepasti zčervenali.
Kyslá voda, nízka teplota, nedostatok kyslíka sú všetky potrebné podmienky na konzerváciu. Vnútorné orgány, vlasy a pokožka sú tak dokonale konzervované, že sa dajú použiť na zistenie toho, čo presne účes nosil, čo jedol pred smrťou a dokonca aj to, čo mal na sebe pred 2000 až 2500 rokmi.
V súčasnosti je známych asi 2000 ľudí v močiari. Z nich sú najslávnejšie Tollund Man, Elling Woman, Ida Girl, Bog Body from Windeby a Lindow Man.
Podľa analýzy rádiokarbónovej skupiny je väčšina rašelinísk vo veku 2 000 - 2 500 rokov, ale sú tu aj oveľa staršie nálezy.
Takže žena z Kölbjergu zomrela asi pred 10 000 rokmi v ére archeologickej kultúry Maglemose.
Na niektorých telách sa zachoval odev alebo jeho fragmenty, čo umožnilo doplniť údaje o historických kostýmoch týchto rokov. Najzachovalejšími položkami sú: pánska špicatá kožená čiapka z Tollundu; vlnené šaty nachádzajúce sa blízko pohrebiska ženy z Huldremosu; vlnené obaly z odrezaných nôh z bažiny v Dánsku.
Okrem toho, vďaka nálezom, na ktorých hlavách sa zachovali vlasy, bolo možné zrekonštruovať účesy predkov. Muž z Klonikawanu tak zvykol vlasy upravovať zmesou živice a rastlinného oleja a vlasy na lebke muža z Osterby boli položené nad správny chrám a zviazané tzv. „Švábskym uzlom“, ktorý potvrdil účesy Suevi, ktoré opísal Tacitus.
Morské telo z Windeby (nemčina: Moorleiche von Windeby) je názov, ktorý sa dáva dobre zachovanému telu tínedžera nájdeného v rašelinisku v severnom Nemecku.
Telo našli v roku 1952 pracovníci zamestnaní v rašelinových baniach pri dedine Windeby v Šlezvicku-Holštajnsku. Vedci boli informovaní o náleze, ktorý odstránil mŕtvolu z rašeliniska a začal výskum.
Pomocou analýzy peľových spór sa zistilo, že dospievajúci zomrel v dobe železnej vo veku 14 rokov. V roku 2002 bol čas jeho smrti presnejším - v období od 41 do 118 po Kr. e. Röntgenové snímky ukázali prítomnosť defektov v holennej kosti (Harrisove línie), čo poukazuje na vyčerpanosť av dôsledku toho na poruchy rastu. Podľa toho by smrť mohla pochádzať z hladu.