على سطح أفقي صُب الرمال ببطء في تيار كي تصنع كومة من الرمل. بطبيعة الحال، ستُصبح كومة الرمل أطول وأكثر اتساعا. لماذا لا يمكن أن يتجاوز جانب الكومة زاوية معينة؟

قلب ببطء حبيبات مسحوق «تانج» (حبوب البرتقال المستخدمة لإعداد شراب الفطور بنكهة البرتقال) وحبيبات مسحوق نِستي» الحُبيبات السوداء المستخدمة لعمل شاي فوري) ثم صب الخليط ببطء في تيَّارِ ضَيِّق. ستكون الحبيبات كومة مثل الرمال، إلَّا أنَّ حبيبات نستي ستتجمع في قاع الكومة. فما . سبب الفصل ؟

صب ببطء مزيج حبيبات تانج ونستي في أحد أطراف وعاء شفاف ضيق وراقب من خلال إحدى الجدران الشفافة. لماذا تُكَوِّن الحبيبات أشرطة تبادلية من حبيبات تانج ونستي مع تراكم الكومة (شكل 1)

الجواب: عندما تبدأ الرمال المصبوبة في اتخاذ شكل مخروطي، تتجمع الحبيبات على المنحدر معًا بفعل الاحتكاك المتبادل، وتزداد تدريجياً زاوية المنحدر حتى تصل إلى قيمة حرجة. ثم تبدأ بعض الحبيبات في الانزلاق على المنحدر وتأخذ في طريقها حبيبات أُخرى إلى أن يحدث انهيار في جزء من المخروط. بعد ذلك تُصبح زاوية المنحدر أصغر

شکل1 تتكون أشرطة بُنية وبرتقالية عند صب مزيج المسحوق في كومة.

قيمة، ويُقال عنها « زاوية الاسترخاء». وبهذه الطريقة، يُقال عن كومة الرمال إنها تُنظم نفسها - أي تُعدِّل نفسها - بحيث تكون عند زاوية الاسترخاء. لأنواع المساحيق والمواد الحبيبيَّة الأخرى المختلفة (مثل الخرز الزجاجي، والبذور المختلفة، والكسكسي الجاف،

والبازلاء) زوايا استرخاء مختلفة، اعتمادًا على متوسط الحجم والشكل. عند تقليب مسحوقين ثُم صبّهما، سوف ينفصلان على الأرجح عند انزلاقهما على جانب الكوم ويَثبُتان في مكانهما. وعند صب المزيج في وعاء ضيق كما هو موصوف، ستتمكن من رؤية قطاع عرضي للكوم. وعندما يبدأ الانهيار تميل الحبيبات الأكبر حجما إلى التجمع في قاعدة المنحدر، وتميل الحبيبات الأصغر حجمًا إلى الاحتباس على الجانب مكونة طبقة. ثم تبدأ الحبيبات الأكبر حجمًا في التراجع إلى الجانب إلى أن تتكون طبقة من الحبيبات الأكبر حجمًا. ومن ثَمَّ، فإن سلسلة الانهيارات تُبدِّل بين تكوين طبقة من الحبيبات الأصغر حجمًا (مثل حبيبات تانج في مزيج حبيبات تانج ونستي) وطبقة من الحبيبات الأكبر حجما. والحائط الرأسي المكون من مادة حبيبية سوف يتعرض لكل من الانهيار والهبوط. ولكي ترى ذلك، ضع أنبوبا مفتوح الطرف في وضع رأسي على طاولة واملأه بمادة حبيبية. ثم اسحب الأنبوب فجأةً لأعلى لتُخليه من الحبيبات. يجب أن تنظر سريعًا أو أن تستخدم كاميرا تصوير بالحركة البطيئة لتُسجل الحدث. ستجد أن العمود ينهار في غضون نصف ثانية تقريبًا، لكن طريقة انهياره تعتمد على نسبة الارتفاع إلى العرض. فإذا كانت النسبة كبيرة، فسوف يتحرك السطح العلوي كله للخارج على الفور، تاركًا تلةً ذات قمة مستديرة. وإذا كانت النسبة صغيرة، فسوف يهبط الجزء الخارجي من الكوم ثم يتبعه الجزء الداخلي، تاركا تلة ذات قمة حادة.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مركز دار العلم للدراسات العقدية والتاريخية يقدم خدمات متنوعة لزائري الأربعين

متحف الكفيل يعلن عن استقبال أكثر من 130 ألف زائرٍ خلال زيارة الأربعين

فرقة العباس (عليه السلام) تنظم مسيرة عزائية وتحصي خدماتها المقدمة لزائري الأربعين

معتمدة على منظومة عدّ إلكتروني دقيقة العتبة العباسية المقدسة تعلن أعداد الزائرين المشاركين في إحياء زيارة الأربعين

المزيد

الآخبار الصحية

9 أسباب شائعة للرؤية الضبابية يجب معرفتها

تتناولها كل يوم.. 10 وجبات شائعة غنية بـ"السكر الخفي"

7 أسباب شائعة لفقدان الشهية لدى كبار السن

7 فواكه قد تسبب قفزة مفاجئة في سكر الدم

المزيد

الآخبار التكنلوجية

هل تشغيل تكييف السيارة على "الحد الأقصى" ضار؟

دور المكابح في تحسين كفاءة استهلاك الوقود بالسيارات

بالذكاء الاصطناعي.. باحثون يبتكرون مضادات جديدة لنوعين من العدوى البكتيرية

فيتامين سي والتجاعيد.. طبيب يكشف وقت الاستخدام الصحيح

المزيد

مواضيع ذات صلة

النغمة الانعكاسية

صوت الغواصات السوفييتية

الظلال الصوتية

الأصوات البعيدة

أبواق المشجعات وصفافير الضباب

اتجاه الهمس

إزاحة دوبلر

قصاصات شعر ماكينة الحلاقة الكهربائية وقارب الكافور العائم في الماء

المجاري المائية الرفيعة المتعرجة

أشكال المساحيق

المذبذب الهيدروليكي

الغناء الحَلْقي