Sembrerebbe a tutti una domanda comprensibile e ordinaria: perché la palude risucchia? In effetti, questo processo non è così semplice come sembra e forse imparerai qualcosa di nuovo per te stesso. Innanzitutto, la palude che viene risucchiata è chiamata palude. È in grado di tirare solo oggetti viventi. La palude è formata sulla base di laghi ricoperti da un tappeto verde di muschio e alghe, non in tutte le paludi.
L'emergere di una palude è facilitato da 2 motivi:
… crescita eccessiva di un bacino idrico o ristagno di terra. La palude è caratterizzata da umidità eccessiva, deposito costante di materia organica non completamente decomposta - torba. Non tutte le paludi sono in grado di aspirare gli oggetti, ma solo quelli in cui si è formata la palude. Sul sito di un lago si forma una palude. Gigli, ninfee e canne sulla superficie del lago crescono nel tempo in un fitto tappeto sulla superficie del bacino. Insieme a questo, le alghe crescono sul fondo del lago. Man mano che si forma, una nuvola di alghe e muschio sale dal fondo alla superficie. A causa della mancanza di ossigeno, inizia la decomposizione, si formano rifiuti organici, divergendo nell'acqua e formando una palude.
Ora passiamo al processo di aspirazione stesso …
La palude risucchia gli oggetti viventi. Ciò è spiegato dalle sue proprietà fisiche. La palude appartiene alla classe dei fluidi di Bingham, descritta fisicamente dall'equazione di Bingham-Shvedov. Quando gli oggetti leggeri colpiscono la superficie, si comportano come dei solidi, quindi l'oggetto non affonderà. Quando un oggetto è abbastanza pesante, affonda.
Esistono 2 tipi di immersione: sottomarini e sottomarini. Il comportamento di un corpo intrappolato in un liquido è governato dal rapporto tra gli effetti della gravità e la forza di galleggiamento di Archimede. Il corpo sprofonderà nel pantano finché la forza di Archimede non sarà pari al suo peso. Se la forza di galleggiamento è inferiore al peso, l'oggetto sarà sommerso, se è maggiore, l'oggetto è sovraccarico.
Perché solo gli oggetti viventi sono soggetti a sovraccarico? Questo perché tali oggetti sono in continuo movimento. E se ti congeli? L'immersione si fermerà? Ahimè, questo rallenterà solo l'immersione, perché un corpo vivente è sempre in movimento, mentre respira. Gli oggetti inanimati rimangono immobili, quindi non si immergono completamente. L'eccessiva immersione nella palude è l'aspirazione della palude. Perché il movimento del corpo accelera l'immersione? Ogni movimento è l'applicazione di una forza che aumenta la forza di pressione sul supporto. È dovuto al peso dell'oggetto e alla forza di gravità. I movimenti bruschi sono la ragione per la formazione di aree di bassa pressione sotto il corpo. Queste aree porteranno ad un aumento della pressione atmosferica sull'oggetto vivente, che lo sommergerà ulteriormente.
Video promozionale:
Pertanto, la definizione fisica della parola "aspirazione della palude" si presenta così: il fluido di Bingham (palude), cerca di trasferire l'oggetto vivente che vi è entrato a un livello inferiore alla normale immersione, al quale la forza di Archimede è inferiore al corpo. Il processo di aspirazione è irreversibile. Un corpo infossato, anche dopo la cessazione dell'attività vitale, non emergerà.
Oltre all'interesse teorico, lo studio dei processi fisici che avvengono in una palude è di importanza pratica: molte persone muoiono nelle paludi che sarebbero potute sopravvivere se fossero state meglio consapevoli delle proprietà insidiose della palude. E queste proprietà sono davvero molto insidiose. La palude è come un predatore. Reagisce in modo diverso agli oggetti vivi e non viventi che vi cadono dentro: non tocca i morti, ma risucchia tutti gli esseri viventi. Questa proprietà della palude merita un'attenzione speciale e ci interesserà in primo luogo. Innanzitutto, descriviamolo in modo più dettagliato.
In prima approssimazione, una palude può essere considerata un liquido. Pertanto, i corpi intrappolati in esso devono essere influenzati da una forza di galleggiamento di Archimede. Questo è vero, e oggetti di densità anche elevata, che superano la densità del corpo umano, non affogano in un pantano. Ma se una persona o un'altra creatura vivente vi entra, saranno "risucchiati", cioè, si tufferanno completamente nel pantano, sebbene la loro densità sia inferiore alla densità degli oggetti che non affondano nel pantano.
Perché il pantano si comporta in modo così inaspettato? Come distingue gli oggetti viventi da quelli non viventi?
Per rispondere a queste domande dovremo soffermarci più in dettaglio sullo studio delle proprietà fisiche della palude.
A proposito di corpi galleggianti nei fluidi newtoniani
Considera come un corpo galleggia nei fluidi newtoniani, ad esempio, nell'acqua. Portiamo un corpo la cui densità è inferiore alla sua densità sulla superficie dell'acqua e lasciamolo andare. Dopo un po 'di tempo, verrà stabilito uno stato di equilibrio: il corpo sarà sommerso a un livello in cui la forza di galleggiamento di Archimede è esattamente uguale al peso del corpo. Questo stato di equilibrio è stabile: se il corpo viene influenzato da una forza esterna e annegato più in profondità (o, al contrario, sollevato), dopo la cessazione dell'azione della forza, tornerà alla sua posizione precedente. Il livello di immersione al quale la forza di Archimede è uguale al peso sarà chiamato livello di immersione normale.
Si noti che il normale livello di immersione è determinato solo dal rapporto di densità ed è indipendente dalla viscosità del fluido. Se la palude fosse solo un fluido newtoniano ad alta viscosità, non sarebbe molto pericoloso. Con un comportamento ragionevole, sarebbe possibile rimanere sulla sua superficie per un tempo piuttosto lungo. Ricordi come si comportano i nuotatori stanchi se vogliono rilassarsi proprio in acqua? Si girano sulla schiena, allargano le braccia e restano immobili per tutto il tempo che vogliono. Poiché la densità dell'acqua è inferiore alla densità della palude, in modo simile sarebbe possibile giacere sulla superficie della palude per lungo tempo e la viscosità non interferirebbe particolarmente con questo. Sarebbe possibile riflettere lentamente sulla situazione, prendere la decisione migliore, provare a remare attentamente con le mani, cercando di arrivare a un punto difficile (qui la viscosità sarebbe un ostacolo),infine, aspetta solo aiuto. La forza di galleggiamento manterrebbe in modo affidabile la persona sulla superficie della palude: se, a seguito di un movimento incauto, una persona precipitasse al di sotto del livello di normale immersione, la forza di Archimede lo respingerebbe comunque.
Purtroppo, la realtà è molto peggiore. Una persona che è caduta in un pantano non ha tempo né per pensare né, per giunta, per aspettare. Il pantano è un fluido non newtoniano e le sue proprietà Bingham cambiano drasticamente la situazione.
Sul galleggiamento dei corpi nei fluidi di Bingham
Portiamo il corpo sulla superficie del fluido Bingham e abbassiamolo. Se il corpo è abbastanza leggero e la pressione da esso esercitata è piccola, allora può accadere che le sollecitazioni che si generano nel fluido siano inferiori alla soglia di snervamento e il fluido si comporterà come un solido. Cioè, l'oggetto può stare sulla superficie del liquido e non immergersi.
Da un lato, questo sembra essere positivo. È grazie a questa proprietà che i veicoli fuoristrada con bassa pressione al suolo possono facilmente superare paludi impraticabili per l'uomo. Sì, e una persona, con l'aiuto di speciali "sci da palude" o scarpe bagnate, può ridurre la pressione sul terreno e sentirsi relativamente al sicuro nella palude. Ma questo fenomeno ha un altro lato. Il fatto stesso che l'immersione del corpo si fermi in presenza di disuguaglianza di peso e forza di Archimede è allarmante: tutto non accade come al solito. Immaginiamo che il peso del nostro corpo sia abbastanza grande e inizi ad affondare. Quanto durerà questa immersione? È chiaro che non dipende da quelli in cui la forza di Archimede è uguale al peso. Quando il corpo è immerso, la forza di Archimede compenserà parzialmente il peso, la pressione sul suolo diminuirà e verrà il momento,quando gli stress diventano meno che di nuovo. In questo caso, il fluido di Bingham smetterà di fluire e il corpo si fermerà prima che la forza di Archimede diventi uguale al peso. Tale stato, quando la forza di Archimede è inferiore al peso, ma il corpo non si immerge ulteriormente, è chiamato stato di sottomissione (vedi Fig. A).
A. è ora la cosa più importante. Se in un liquido sono possibili stati di sotto-immersione, allora, per gli stessi motivi, sono possibili anche stati di sovra-immersione, in cui la forza di Archimede è maggiore del peso, ma il corpo non galleggia (Fig. C). Ricordi cosa è successo in un fluido non newtoniano? Se, come risultato di qualsiasi azione, una persona è caduta al di sotto del livello di normale immersione, la forza di Archimede è diventata maggiore del peso e l'ha restituita. In un fluido di Bingham, non si verifica nulla di simile (per un τ0 sufficientemente grande). Essendo sommerso a seguito di un'azione imprudente, non tornerai più a galla, ma ti troverai in uno stato di sovraccarico. Il processo di "annegamento" nel pantano risulta essere irreversibile. Ora puoi dare un significato più preciso alla parola "aspirazione". Significa il desiderio del pantano di annegare oggetti viventi al di sotto del livello di normale immersione, in uno stato sommerso.
Ci resta ben poco: capire perché la palude risucchia, cioè trascina solo oggetti viventi in uno stato di sovraccarico.
Motivi per un'immersione eccessiva
Gli oggetti viventi sono sovraccarichi perché, una volta in un pantano, si muovono, cioè cambiano la posizione relativa delle loro parti del corpo. Questo porta al sovraccarico per quattro motivi.
La prima ragione. Immagina di avere un carico pesante tra le mani e inizia a sollevarlo. Per impartirgli un'accelerazione verso l'alto, devi agire su di esso con una forza maggiore del peso di questo corpo. In conformità con la terza legge di Newton, anche la forza che agisce sulle mani dal lato del carico sarà maggiore del suo peso. Pertanto, la forza con cui le gambe premono sul supporto aumenterà. Se ti trovi in un pantano, provare a sollevare il peso che stai tenendo tra le mani farà affondare i tuoi piedi più in profondità nel pantano.
E se non hai carico nelle tue mani? Ciò non cambia l'aspetto fondamentale della questione: la mano ha massa e quindi è essa stessa un carico. Se sei a un livello di immersione normale, provare ad alzare semplicemente il braccio porterà a un'immersione eccessiva. In questo caso, il sovraccarico sarà molto insignificante, ma sarà irreversibile e movimenti ripetuti possono portare a un'eccessiva immersione.
La seconda ragione. La palude è molto appiccicosa e per strappare, ad esempio, una mano dalla superficie della palude, è necessario applicare forza. In questo caso la pressione sul supporto aumenta e si verificherà un sovraccarico.
La terza ragione. La palude è un mezzo viscoso e resiste agli oggetti in movimento al suo interno. Se provi a tirare fuori una mano bloccata, mentre si muove, dovrai superare le forze della viscosità e la pressione sul supporto aumenta. Il sovraccarico si verificherà di nuovo.
La quarta ragione. Tutti sanno molto bene che quando si tira fuori un piede dal fango, si sente un caratteristico suono stridulo: quest'aria atmosferica riempie l'impronta lasciata dal piede. Perché pensi che questo suono non si sente quando si tira fuori la gamba dall'acqua? La risposta è abbastanza ovvia: l'acqua ha una bassa viscosità, scorre rapidamente e ha il tempo di riempire lo spazio sotto la gamba salendo. Lo sporco ha una viscosità molto più elevata e forze che impediscono il movimento di alcuni strati rispetto ad altri, più per esso. Pertanto, il fango scorre lentamente e non ha il tempo di riempire lo spazio sotto il piede. Là si forma un "vuoto" - un'area di bassa pressione, non occupata dal suolo. Quando tiri fuori il piede dal fango, quest'area comunica con l'atmosfera, l'aria si precipita dentro e di conseguenza senti lo stesso suono di cui abbiamo parlato prima.
Pertanto, la presenza di uno squelching indica che quando si cerca di liberare una gamba bloccata nel fango, è necessario superare non solo le forze dovute alla viscosità e viscosità, ma anche le forze associate alla pressione atmosferica.
Con movimenti improvvisi di una persona intrappolata in un pantano, appariranno aree di bassa pressione sotto le parti del corpo che si muovono nel pantano e la pressione atmosferica premerà con grande forza sulla persona, spingendola in uno stato di sovraccarico.
L'azione combinata di tutte e quattro le cause porta al seguente effetto: un cambiamento nella forma di un corpo intrappolato in una palude porta al suo sovraccarico.
Ora molto è diventato chiaro. Quando i corpi inanimati cadono nella palude, non cambiano forma e non ci sono motivi per il loro sovraccarico. Tali corpi non vengono risucchiati dal pantano; una volta che sono nel pantano, rimarranno in uno stato di sottosmersione. E gli esseri viventi, una volta in un pantano, iniziano a combattere per la propria vita, si dibatte, il che porta immediatamente al loro sovraccarico. Questa è "aspirazione". La risposta alla domanda posta all'inizio è stata ricevuta. Comunque, questo non è abbastanza. Come, allora, essere salvati, come utilizzare i risultati di questo esame per sviluppare consigli pratici per coloro che sono caduti in un pantano.
Purtroppo in questa direzione è stato fatto molto meno di quanto vorremmo. Se non si considerano i progetti fantastici e semi-fatastici ("gonfiaggio istantaneo di un palloncino che tira fuori una persona dalla palude", "sostanza che provoca l'indurimento della palude"), allora la situazione sembra desolante.
Come puoi uscire dal pantano?
La regola principale che tutti devono sapere è di non fare movimenti bruschi quando si è in una palude. Se viene risucchiato lentamente nella palude, ci sono tutte le possibilità di fuga. In primo luogo, una volta in un'area paludosa, è necessario prendere un bastone, è auspicabile che sia largo e forte, cioè un vero blocco. Questo bastone può essere la tua salvezza, quindi devi sceglierlo con attenzione e non prendere il primo ramoscello che ti viene in mano. Se cadi in una palude, scivolando da un dosso, molto probabilmente verrai risucchiato rapidamente, poiché per inerzia continuerai a muoverti, aiutando così la palude, quindi è meglio cadere sulla pancia o sulla schiena, quindi verrai risucchiato molto più lentamente.
Se non vai sott'acqua troppo velocemente e hai un bastone, allora dovrebbe essere messo con cura di fronte a te, beh, se la roccaforte più vicina non è più di mezzo metro, allora l'estremità del bastone cadrà a terra e sarà più facile per te uscirne. Ma anche se il bastone è completamente nella palude, devi afferrarlo e provare a trasferire il tuo centro di gravità su questo bastone, in modo da ottenere una specie di ponte e puoi uscire a terra o aspettare aiuto senza rischiare di finire nel fango.
Se non hai assolutamente nulla a portata di mano per farti leva, cerca di essere orizzontale. Fallo il più attentamente possibile, spostando con attenzione il centro di gravità dai piedi al corpo, se riesci a farlo, il tuo peso corporeo diminuirà in modo significativo e non sarai più trascinato nella palude. In questa posizione, puoi aspettare aiuto. Ma, essendo in una palude, in nessun caso dovresti fare movimenti bruschi, agitare le braccia e provare a tirare le gambe, questo ti risuccherà ancora di più nell'abisso.
Quelli in questa posizione non dovrebbero nemmeno gridare ad alta voce, chiedendo aiuto, e ancor più oscillare gli arti liberi. Se la parte superiore del tuo corpo è ancora libera, allora devi toglierti la giacca o l'impermeabile e gettarlo sulla superficie della palude, puoi anche uscire lungo di essa, non permetterà alla palude di risucchiarti.
Se viene risucchiato nella palude molto rapidamente, solo un estraneo può aiutare, deve lanciare una corda o un bastone, lungo il quale una persona che è caduta nella palude potrebbe uscire su una superficie solida. A volte, per tirare fuori una persona dalla palude, sono necessarie almeno tre persone a terra, poiché la forza di aspirazione nella palude è molto alta. Va anche ricordato che se una persona viene tirata fuori dalla palude, quindi in nessun caso dovrebbe essere rilasciata per fare una pausa, una persona leggermente rilasciata entrerà immediatamente nella palude, ricevendo ulteriore energia dalla terra quando viene spinta via. L'attività di soccorso deve essere attiva e senza ritardi. Allora il successo sarà assicurato.
Cos'altro possono dirci le paludi?
Esiste un fenomeno come la concia della torba, una sorta di stato di un cadavere che si verifica quando un cadavere entra nelle torbiere e nei terreni contenenti acidi umici. La "concia alla torba" può anche essere definita uno dei tipi di conservazione naturale del cadavere. Un cadavere in uno stato di torba "abbronzante" ha una fitta pelle marrone scuro, come se fosse abbronzata. Gli organi interni diminuiscono di volume. Sotto l'azione degli acidi umici, i sali minerali nelle ossa si dissolvono e vengono completamente lavati via dal cadavere. Le ossa in questo stato assomigliano alla cartilagine in consistenza. I cadaveri nelle torbiere sono ben conservati indefinitamente e, esaminandoli, i medici forensi possono determinare i danni subiti durante la vita. Sebbene tali casi siano piuttosto rari, a volte i ritrovamenti nelle torbiere possono presentare varie sorprese ai ricercatori.
Ci sono paludi spaventose sul nostro pianeta, famose per i loro reperti raccapriccianti, ma storicamente inestimabili. Stiamo parlando delle "paludi di organi umani" in Germania, Danimarca, Irlanda, Gran Bretagna e Paesi Bassi.
Probabilmente la più famosa delle mummie delle torbiere è l'Uomo di Tollund, che due raccoglitori di torba si sono imbattuti nel maggio 1950 vicino al villaggio di Tollund in Danimarca.
Stavano tagliando la torba in bricchette, quando improvvisamente hanno visto una faccia che li guardava direttamente e, pensando che fosse vittima di un recente omicidio, hanno subito contattato la polizia locale.
Poco tempo dopo, la datazione al radiocarbonio dei capelli dell'uomo di Tollund ha mostrato che morì intorno al 350 a. C. e.
Un altro danese antico con i capelli perfettamente conservati fu trovato nel 1952 in una palude vicino alla città di Groboll. A giudicare dalla gola tagliata, il poveretto è stato ucciso e gettato nella palude.
Ebbene, il cranio mozzato del cosiddetto uomo di Osterby, ritrovato in una palude nella zona dell'omonimo villaggio tedesco, dà un'idea di quali acconciature venivano indossate dagli uomini anziani nelle antiche tribù tedesche che vivevano nella RFG nel I millennio a. C. Questa acconciatura è chiamata "nodo svevo". I capelli del defunto erano originariamente grigi e diventarono rossi a causa dell'ossidazione nel cupo abisso di torba.
Acqua acida, bassa temperatura, mancanza di ossigeno sono tutte condizioni necessarie per la conservazione. Gli organi interni, i capelli e la pelle sono così perfettamente conservati che possono essere usati per scoprire esattamente quale acconciatura indossava una persona, cosa mangiava prima di morire e persino cosa indossava 2000-2500 anni fa.
Al momento si conoscono circa 2000 persone della palude. Di questi, i più famosi sono Tollund Man, Elling Woman, Ida Girl, Bog Body di Windeby e Lindow Man.
La maggior parte delle persone nelle paludi, secondo l'analisi al radiocarbonio, ha 2000-2500 anni, ma ci sono anche reperti molto più antichi.
Così, una donna di Kölbjerg, è morta circa 10.000 anni fa nell'era della cultura archeologica di Maglemose.
Su alcuni corpi sono stati conservati abiti o suoi frammenti, che hanno permesso di integrare i dati sul costume storico di quegli anni. Gli oggetti meglio conservati sono: un berretto di cuoio a punta da uomo di Tollund; un vestito di lana trovato vicino al luogo di sepoltura di una donna di Huldremos; fasce di lana da gambe mozzate da una palude in Danimarca.
Inoltre, grazie ai reperti, sulle cui teste si sono conservati i capelli, è stato possibile ricostruire le acconciature degli antichi. Ad esempio, un uomo di Klonikawan ha acconciato i suoi capelli con una miscela di resina e olio vegetale, e i capelli sul cranio di un uomo di Osterby sono stati posti sulla tempia destra e legati con il cosiddetto "nodo svevo", che ha confermato le acconciature Suevi descritte da Tacito.
Il corpo palustre di Windeby (tedesco: Moorleiche von Windeby) è il nome dato al corpo ben conservato di un adolescente trovato in una torbiera nel nord della Germania.
Il corpo è stato ritrovato nel 1952 da operai impiegati nelle miniere di torba vicino al villaggio di Windeby nello Schleswig-Holstein. Gli scienziati sono stati informati del ritrovamento, che hanno rimosso il cadavere dalla palude e hanno iniziato le ricerche.
Con l'aiuto dell'analisi del polline delle spore, è stato scoperto che l'adolescente è morto nell'età del ferro all'età di 14 anni. Nel 2002, utilizzando l'analisi al radiocarbonio, l'ora della sua morte è stata datata con maggiore precisione, tra il 41 e il 118 d. C. e. Le radiografie hanno mostrato la presenza di difetti nelle ossa dello stinco (linee di Harris), che indicano esaurimento e, di conseguenza, disturbi della crescita. Di conseguenza, la morte potrebbe venire dalla fame.
