Sabbie mobili
Le sabbie mobili sono una miscela di acqua e sabbia o limo. Ha la caratteristica della tissotropia: sembra solida, ma quando viene applicata la pressione si liquefa (agisce come un liquido). Se gli animali o le persone ci stanno sopra, ci affondano dentro. Tuttavia, una persona non affoga nelle sabbie mobili. Un uomo o un animale non affonda completamente nelle sabbie mobili a causa della maggiore densità del liquido. Può essere difficile uscirne: questo è il vero problema. Le sabbie mobili possono fuoriuscire con un movimento lento delle gambe per ridurre la viscosità del fluido, e ruotando il corpo in modo da galleggiare sulla schiena (in posizione supina).
La circolazione dell'acqua nel sottosuolo può concentrarsi in un'area con la giusta miscela di sabbie fini e altri materiali come l'argilla. L'acqua si muove verso l'alto e poi verso il basso lentamente in modo convettivo attraverso una colonna di sabbia, e la sabbia rimane una massa generalmente solida. Questo lubrifica le particelle di sabbia e le rende incapaci di sostenere un peso significativo, poiché si muovono con pochissimo attrito. Si comportano più come un liquido quando sono esposte a sollecitazioni. Poiché l'acqua di solito non sale fino in fondo attraverso la sabbia, la sabbia soprastante non sembra muoversi affatto, e può sostenere foglie e altri piccoli detriti. Questo rende difficile distinguere le sabbie mobili dall'ambiente circostante.
Sabbie mobili e cartello di avvertimento in un sito di estrazione della ghiaia.
Segnale di pericolo di sabbie mobili in Danimarca
Proprietà
Le sabbie mobili è un fluido non newtoniano: quando è indisturbato spesso sembra essere solido (forma "gel"), ma un piccolo (meno dell'1%) cambiamento nella sollecitazione sulle sabbie mobili lo fa diventare liquido (forma "sol"). C'è un'improvvisa diminuzione della sua viscosità. Sotto il suo peso, la persona affonda poi nel sol (sabbia liquida).
Qualcuno che lo calpesta comincia ad affondare. Intorno alla persona si formano regioni dense di sabbia e di sedimenti e si afferra la persona. La viscosità delle sabbie mobili sembra aumentare improvvisamente. Ora è un gel. Per potersi muovere all'interno delle sabbie mobili, una persona o un oggetto deve esercitare una pressione sufficiente sulla sabbia compattata per reintrodurre acqua a sufficienza per liquefarla. Le forze necessarie per fare questo sono piuttosto grandi: per rimuovere un piede dalle sabbie mobili ad una velocità di un centimetro al secondo sarebbe necessaria la stessa quantità di forza di "quella necessaria per sollevare un'auto di medie dimensioni".
Si credeva comunemente che il comportamento delle sabbie mobili fosse dovuto esclusivamente a sospensioni sature o sovrasature di granuli in acqua. La pressione delle sorgenti d'acqua sotterranee separava e sospendeva le particelle granulari, riducendo l'attrito tra di esse. Nel 2005 è stato dimostrato che la presenza di sale è importante. La stabilità delle sabbie mobili colloidali è modificata dalla presenza di sale. Aumenta le regioni ad alta viscosità dei sedimenti responsabili del potere "intrappolante" delle sabbie mobili. Un'altra scoperta è che un essere umano non può essere trascinato interamente nelle sabbie mobili salate.
Prevalenza
Le sabbie mobili si trovano nell'entroterra (sulle rive dei fiumi, vicino ai laghi o nelle paludi) o vicino alla costa.
Una regione nota per le sue sabbie mobili è Morecambe Bay, nello Yorkshire. Poiché la baia è molto ampia e poco profonda, una persona intrappolata dalle sabbie mobili sarebbe esposta al pericolo della marea di ritorno, che può arrivare rapidamente.
Sabbie di Morecambe Bay
Domande e risposte
D: Che cosa sono le sabbie mobili?
R: Le sabbie mobili sono una miscela di acqua e sabbia o limo che ha la proprietà della tissotropia.
D: Cosa succede quando si applica una pressione alle sabbie mobili?
R: Quando si applica una pressione alle sabbie mobili, queste si liquefanno e si comportano come un liquido.
D: Le persone possono annegare nelle sabbie mobili?
R: No, le persone o gli animali non annegano nelle sabbie mobili a causa della maggiore densità del fluido.
D: Come può una persona fuggire dalle sabbie mobili?
R: Una persona può fuggire dalle sabbie mobili muovendo lentamente le gambe per ridurre la viscosità del liquido e ruotando il corpo per galleggiare sulla schiena (supina).
D: Perché è difficile distinguere le sabbie mobili dall'ambiente circostante?
R: È difficile distinguere le sabbie mobili dall'ambiente circostante, perché la sabbia sovrastante non sembra muoversi e può sostenere foglie e piccoli detriti.
D: In che modo la circolazione dell'acqua nel sottosuolo contribuisce alla formazione delle sabbie mobili?
R: La circolazione dell'acqua nel sottosuolo si concentra in un'area con una miscela di sabbie fini e altri materiali. L'acqua si muove su e giù, il che lubrifica le particelle di sabbia e le rende incapaci di sostenere un peso significativo, comportandosi come un liquido quando viene sollecitato.
D: Qual è il vero problema delle sabbie mobili?
R: Il vero problema delle sabbie mobili è la difficoltà di uscirne.
