Vsem se zdi razumljivo in običajno vprašanje - zakaj močvirje sesa? Pravzaprav ta postopek ni tako preprost, kot se zdi, in morda se boste naučili nekaj novega zase. Najprej se močvirje, ki ga sesa, imenujemo bog. Sposoben je vleči samo žive predmete. Moč nastaja na podlagi jezer, zaraščenih z zeleno preprogo iz mahu in alg, ne v vseh barjih.
Nastanek močvirja omogočata dva razloga:
… zaraščanje rezervoarja ali zamrznitev zemljišč. Za močvirje je značilna prekomerna vlaga, nenehno odlaganje ne popolnoma razpadlih organskih snovi - šote. Niso vsi močvirji sposobni sesati predmetov, ampak le tiste, v katerih je nastalo močvirje. Na mestu jezera nastane močvirje. Lilije, vodne lilije in trstja na površini jezera sčasoma prerastejo v gosto preprogo na površini rezervoarja. Skupaj s tem rastejo alge na dnu jezera. Ko se oblikuje, se od spodaj navzgor dvigne oblak alg in mahu. Zaradi pomanjkanja kisika se začne gnitje, nastajajo organski odpadki, ki se razhajajo v vodi in tvorijo močvirje.
Zdaj pa preidimo na sam postopek sesanja …
Moč sesa v žive predmete. To je razloženo z njegovimi fizikalnimi lastnostmi. Moč spada v razred Binghamskih tekočin, ki jih fizično opisuje enačba Bingham-Shvedov. Ko lahki predmeti zadenejo površino, se obnašajo kot trdne snovi, zato predmet ne bo potonil. Ko je predmet dovolj težak, se potopi.
Obstajata dve vrsti potapljanja: spodnje in spodnje. Obnašanje telesa, ujetega v tekočini, ureja razmerje med vplivom gravitacije in sile plovnosti Arhimeda. Telo bo potonilo v močvirje, dokler moč Arhimeda ni enaka njegovi teži. Če je plovna sila manjša od teže, bo predmet premalo potopljen, če je večji, pa bo predmet preobremenjen.
Zakaj se preobremenjujejo samo živi predmeti? To je zato, ker se takšni predmeti nenehno premikajo. Kaj če zamrznete? Se bo potop ustavil? Žal, to bo le upočasnilo potopitev, ker se živo telo vedno giblje, ko diha. Neživi predmeti ostanejo negibni, zato se popolnoma ne potapljajo. Prekomerno potopitev v močvirje je sesanje močvirja. Zakaj gibanje telesa pospeši potop? Vsako gibanje je uporaba sile, ki poveča silo pritiska na oporo. Nastane zaradi teže predmeta in sile teže. Ostri premiki so razlog za nastanek območij nizkega tlaka pod telesom. Ta območja bodo privedla do povečanja atmosferskega tlaka na živi objekt, kar ga bo še dodatno potoplo.
Promocijski video:
Zato je fizična opredelitev besede "sesanje močvirja" videti nekako tako: tekočina Bingham (bog) skuša prenesti živi predmet, ki je prišel vanj, na raven pod normalno potopitev, pri kateri je Arhimedova sila manjša od telesa. Postopek sesanja je nepovraten. Potopljeno telo tudi po prenehanju vitalne aktivnosti ne bo nastalo.
Poleg teoretičnega pomena je praktično proučevanje fizikalnih procesov, ki se dogajajo v močvirju: veliko ljudi umre v močvirjih, ki bi lahko preživeli, če bi bolje spoznali zahrbtne lastnosti močvirja. In te lastnosti so res zelo zahrbtne. Moč je kot plenilec. Različno reagira na žive in nežive predmete, ki padejo vanj: ne dotika se mrtvih, ampak sesa vse živo. Ta lastnost močvirja si zasluži posebno pozornost in nas bo zanimala v prvi vrsti. Najprej ga podrobneje opišimo.
Kot prvi približek lahko močvirje štejemo za tekočino. Zato morajo trupla, ujeta v njem, izvajati Arhimedova plovna sila. To drži in predmeti še tako visoke gostote, ki presegajo gostoto človeškega telesa, se ne utapljajo v tresenju. Toda takoj, ko se človek ali drugo živo bitje zatakne vanj, jih bo "zaničil", se pravi, da se bo popolnoma potopil v močvirje, čeprav je njihova gostota manjša od gostote predmetov, ki se ne utapljajo v močvirju.
Zakaj se trese obnaša tako nepričakovano? Kako loči žive predmete od neživih?
Za odgovor na ta vprašanja se bomo morali podrobneje ustaviti na preučevanju fizikalnih lastnosti močvirja.
O plavajočih telesih v newtonskih tekočinah
Razmislite, kako telo plava v newtonski tekočini, na primer v vodi. Na površino vode prinesimo telo, katerega gostota je manjša od njegove gostote, in ga spustimo. Čez nekaj časa se vzpostavi stanje ravnovesja: telo bo potopljeno na raven, ko je Arhimedova plovna sila točno enaka telesni teži. To stanje ravnotežja je stabilno - če telo deluje na zunanjo silo in se utopi globlje (ali, nasprotno, dvigne navzgor), se bo po prenehanju delovanja sile vrnilo v prejšnji položaj. Stopnja potopitve, pri kateri je arhimedova sila enaka teži, se imenuje raven normalnega potopitve.
Upoštevajte, da je normalna potopna raven določena le z razmerjem gostote in ni odvisna od viskoznosti tekočine. Če bi bil bog le newtonska tekočina z visoko viskoznostjo, ne bi bila zelo nevarna. Z razumnim vedenjem bi bilo mogoče ostati na njeni površini precej dolgo. Se spomnite, kako se vedejo utrujeni plavalci, če se želijo sprostiti prav v vodi? Prevrnejo se na hrbtu, razširijo roke in ležijo negibno, dokler hočejo. Ker je gostota vode manjša od gostote močvirja, bi na podoben način dlje časa lahko ležali na površini močvirja in viskoznost tega ne bi posebej posegala. Lahko bi počasi premišljevali situacijo, se odločili najbolje, poskušali skrbno veslati z rokami in poskušali priti na težko mesto (tu bi bila viskoznost ovira),končno samo počakajte na pomoč. Sila plovnosti bi človeka zanesljivo obdržala na površini močvirja: če bi se človek zaradi neprevidnega gibanja potopil pod raven običajnega potopitve, bi ga Arhimedova sila vseeno potisnila nazaj.
Na žalost je realnost veliko slabša. Oseba, ki je padla v prepad, nima časa niti razmišljati ali še več čakati. Močvirje je ne-newtonska tekočina in njegove lastnosti Binghama razmere drastično spremenijo.
Na plavanju teles v Binghamskih tekočinah
Pripeljimo telo na površino tekočine Bingham in ga spustimo. Če je telo dovolj svetlo in je pritisk, ki ga izvaja, majhen, se lahko zgodi, da bodo napetosti, ki nastanejo v tekočini, manjše od praga donosa in se bo tekočina obnašala kot trdna snov. To pomeni, da predmet lahko stoji na površini tekočine in se ne potaplja.
Po eni strani se to zdi dobro. Zahvaljujoč tej lastnosti lahko terenska vozila z nizkim tlakom zlahka premagajo močvirje, ki so neprimerne za ljudi. Da, in človek lahko s pomočjo posebnih "močvirnih smuči" ali mokrih čevljev zmanjša pritisk na tla in se v močvirju počuti razmeroma varno. Toda ta pojav ima drugo plat. Dejstvo, da se potopitev telesa ustavi ob neenakosti teže in arhimedove sile, je zaskrbljujoče - vse se ne zgodi kot običajno. Predstavljajmo si, da je teža našega telesa dovolj velika in se začne umikati. Kako dolgo bo ta potop potekal? Jasno je, da ni odvisno od tistih, ko je Arhimedova sila enaka teži. Ko je telo potopljeno, bo Arhimedova sila delno nadomestila težo, pritisk na tla se bo zmanjšal in prišel bo trenutek,ko napetosti postanejo manj kot znova. V tem primeru bo prenehala teči Binghamova tekočina in telo se bo ustavilo, preden Arhimedova sila postane enaka teži. Takšno stanje, ko je arhimedova sila manjša od teže, telo pa se ne potopi dalje, se imenuje podvodno stanje (glej sliko A).
A. je zdaj najpomembnejše. Če so v tekočini možna podtopna stanja, potem so iz istih razlogov možna tudi prekomerna tlačenja, pri katerih je arhimedova sila večja od teže, telo pa ne plava (slika C). Se spomnite, kaj se je zgodilo v ne-newtonski tekočini? Če je človek zaradi kakršnih koli dejanj padel pod raven običajne potopitve, je arhimedova sila postala večja od teže in jo vrnila nazaj. V Binghamovi tekočini se ne zgodi nič podobnega (za dovolj velik τ0). Potopljeni kot rezultat nepazljivega dejanja ne boste več lebdeli nazaj, ampak boste v preobremenjenem stanju. Proces "utapljanja" v tresenju se izkaže za nepopravljiv. Zdaj lahko besedi "sesanje" daste natančnejši pomen. Pomeni željo mravljinca, da bi žive predmete utopili pod stopnjo običajne potopitve - v prenaseljeno stanje.
Za nami je zelo malo - da ugotovimo, zakaj se močvirje močvirje sesa, to je, da samo žive žive predmete vleče v preobremenjeno stanje.
Razlogi za prekoračitev hitrosti
Živi predmeti so preobremenjeni, ker se, ko se v tresenju premikajo, se pravi, spremenijo relativni položaj svojih telesnih delov. To vodi do preobremenitve iz štirih razlogov.
Prvi razlog. Predstavljajte si, da imate v rokah težko breme in ga začnite dvigovati. Če mu želite pospešiti navzgor, morate nanjo delovati s silo, ki je večja od teže tega telesa. V skladu s Newtonovim tretjim zakonom bo sila, ki deluje na vaše roke s strani bremena, tudi večja od njegove teže. Zato se bo moč, s katero noge pritiskajo na oporo, povečala. Če stojite v tresenju, bo poskus, da dvignete težo, ki jo držite v rokah, stopal globlje v močvirje.
In če v vaših rokah ni bremena? To ne spremeni temeljnega vidika zadeve - roka ima maso in je zato sama po sebi obremenitev. Če ste na normalni ravni potopitve, bo poskus preprosto dvigniti roko privedel do prevelikega potapljanja. V tem primeru bo preobremenitev zelo nepomembna, vendar bo nepovratna, ponavljajoči se gibi pa lahko privedejo do prevelikega števila v velikih količinah.
Drugi razlog. Moč je zelo lepljiv in da bi si na primer odtrgali roko s površine močvirja, morate uporabiti silo. V tem primeru se pritisk na opori poveča in pride do preobremenitve.
Tretji razlog. Moč je viskozen medij in se upira gibljivim predmetom v njem. Če poskušate izvleči zataknjeno roko, boste morali, ko se premika, premagati sile viskoznosti in pritisk na opori se poveča. Ponovno se bo pojavila preobremenitev.
Četrti razlog. Vsi dobro vemo, da se pri izvleku stopala iz blata zasliši značilen škripanje - ta atmosferski zrak napolni odtis, ki ga pusti stopalo. Zakaj mislite, da se ta zvok ne sliši, ko nogo potegnete iz vode? Odgovor je povsem očiten - voda ima nizko viskoznost, hitro teče in ima čas, da zapolni prostor pod nogo, ki se premika navzgor. Umazanija ima veliko večjo viskoznost in sile, ki preprečujejo gibanje nekaterih plasti glede na druge, bolj za to. Zato blato teče počasi in nima časa zapolniti prostora pod stopalom. Tam nastane "praznina" - območje nizkega tlaka, ki ga ne zasedajo tla. Ko nogo potegnete iz blata, to območje komunicira z atmosfero, vanj se zaletava zrak in posledično slišite isti zvok, o katerem smo govorili prej.
Tako prisotnost škripajočega zvoka kaže, da morate pri sproščanju noge, obtičanega v blatu, premagati ne samo sile zaradi lepljivosti in viskoznosti, temveč tudi sile, povezane z atmosferskim tlakom.
Z nenadnimi gibi osebe, ujetih v tresenju, se bodo pod deli telesa telesa, ki se gibljejo v tresenju, pojavila območja znižanega tlaka, atmosferski tlak pa bo z veliko silo pritisnil na osebo in ga potisnil v preobremenjeno stanje.
Skupno delovanje vseh štirih vzrokov vodi do naslednjega učinka: sprememba oblike telesa, ujetega v močvirju, vodi do njegove preobremenitve.
Zdaj je postalo veliko. Ko neživa telesa padejo v močvirje, ne spremenijo svoje oblike in ni razlogov za njihovo preobremenitev. Takšna telesa ne sesajo v močvirju, ko bodo v močvirju, bodo ostala v stanju podhladitve. In živa bitja, ko so enkrat v tresenju, se začnejo boriti za svoje življenje, plapolajo, kar takoj privede do njihove preobremenjenosti. To je "sesanje". Odgovor na vprašanje, postavljeno na samem začetku, je bil prejet. Vendar to ni dovolj. Kako se torej rešiti, kako uporabiti rezultate tega pregleda za pripravo praktičnih priporočil za tiste, ki so padli v prepad.
Žal, v tej smeri je bilo storjenega veliko manj, kot bi si želeli. Če ne upoštevate fantastičnih in polfatastičnih projektov ("takojšnji napihljiv balon, ki človeka potegne iz močvirja", "snov, ki povzroča strjevanje močvirja"), potem je situacija videti zlobna.
Kako se lahko izvlečete iz tresenja?
Glavno pravilo, ki ga morajo vsi vedeti, je, da v močvirju ne delamo nenadnih gibov. Če ga počasi sesamo v močvirje, obstaja vsa možnost, da pobegne. Prvič, ko enkrat na močvirnem območju morate dobiti palico, je zaželeno, da je široka in močna, to je pravi blok. Ta palica je lahko vaše odrešenje, zato jo morate izbrati previdno in ne vzemite prve vejice, ki pride v roke. Če padete v močvirje in zdrsnete s hrbta, potem boste najverjetneje hitro sesali, saj boste po inerciji nadaljevali gibanje in s tem pomagali blatu, zato je bolje, da padete na trebuh ali hrbet, tako da boste sesali veliko počasneje.
Če ne greste pod vodo prehitro in imate palico, potem jo je treba previdno postaviti pred seboj, no, če najbližja trdnjava ni večja od pol metra, bo konec palice padel na tla in lažje vam bo priti ven. Toda tudi če je palica popolnoma v močvirju, se morate zgrabiti nanjo in poskusiti prenesti svoje težišče na to palico, tako da dobite nekakšen most in se lahko odpravite na kopno ali počakate na pomoč, ne da bi tvegali, da boste končno zašli v blato.
Če nimate popolnoma ničesar pri roki, ki bi vas usmeril, poskusite biti vodoravni. Naredite to čim bolj previdno, previdno premikajte svoje težišče od nog do telesa, če vam to uspe, se bo vaša telesna teža znatno zmanjšala in ne boste več potegnili v močvirje. V tem položaju lahko počakate na pomoč. Toda, ker ste v močvirju, v nobenem primeru ne smete narediti nenadnih gibov, mahati z rokami in poskušati potegniti noge, to vas bo še bolj sesalo v prepad.
Tisti v tem položaju ne bi smeli niti glasno kričati, klicati na pomoč in še toliko bolj zamahniti s prostimi udi. Če je vrh telesa še vedno prost, potem morate sneti suknjič ali dežni plašč in ga vreči na površino močvirja, lahko tudi po njem ven, ne bo dovolil, da vas močvirje sesuje.
Če se v močvirje sesuje zelo hitro, potem lahko pomaga le neznanec, vrgel mora vrv ali palico, po kateri bi lahko človek, ki je padel v močvirje, stopil na trdno površino. Včasih so za izvlečenje ene osebe iz močvirja potrebne vsaj tri osebe na kopnem, saj je sesalna sila v močvirju zelo velika. Ne pozabite tudi, da če človeka izvlečete iz močvirja in ga v nobenem primeru ne bi smeli izpustiti, da bi si oddahnil, bo rahlo sproščen človek takoj stopil v močvirje, ko bo potisnjen s seboj dodatno energijo iz zemlje. Reševalna dejavnost mora biti aktivna in brez odlašanja. Potem bo uspeh zagotovljen.
Kaj še lahko povedo močvirja?
Obstaja tak pojav kot strojenje šote - nekakšno stanje trupla, ki se pojavi, ko truplo vstopi v šotne močvirje in tla, ki vsebujejo huminske kisline. Šotno "strojenje" lahko imenujemo tudi ena od vrst naravnega ohranjanja mrtvega telesa. Truplo v stanju šote "strojenje" ima gosto temno rjavo, kot da je strojena koža. Notranji organi se zmanjšujejo v volumnu. Pod delovanjem huminskih kislin se mineralne soli v kosteh raztopijo in se v celoti izperejo iz trupla. Kosti v tem stanju dosledno spominjajo na hrustanec. Trupla v šotnih barjih so dobro ohranjeni za nedoločen čas, in ko jih pregledajo, lahko forenzični zdravniki ugotovijo škodo, ki jo je utrpela v življenju. Čeprav so takšni primeri precej redki, lahko včasih najdbe v šotnih barjih raziskovalcem predstavljajo različna presenečenja.
Na našem planetu so strašljive močvirje, ki slovijo po grozljivih, a zgodovinsko neprecenljivih najdbah. Govorimo o "močvirju človeških organov" v Nemčiji, na Danskem, Irskem, v Veliki Britaniji in na Nizozemskem.
Verjetno najbolj znana izmed muljih bogov je človek Tollund, ki sta ga maja 1950 v bližini vasi Tollund na Danskem naletela dva zbiralca šote.
Šoto so razrezali v brikete, ko so nenadoma zagledali obraz, ki je gledal neposredno vanje in, misleč, da je to žrtev nedavnega umora, takoj poklical lokalno policijo.
Kmalu kasneje je radiokarbonsko datiranje las Tollundovega človeka pokazalo, da je umrl okoli leta 350 pred našim štetjem. e.
Drugega starodavca z odlično ohranjenimi lasmi so našli leta 1952 v močvirju v bližini mesta Groboll. Sodeč po prerezanem grlu je bil ubogi ubit in vržen v močvirje.
No, odsekana lobanja tako imenovanega moškega iz Osterbyja, ki jo najdemo v močvirju na območju istoimenske nemške vasi, daje predstavo, kakšne frizure so nosili starejši moški v starodavnih nemških plemenih, ki so v FRG živela v prvem tisočletju pred našim štetjem. Ta pričeska se imenuje "švapski vozel". Pokojnikovi lasje so bili prvotno sivi, zaradi oksidacije v mračnem šotnem breznu pa so postali rdeči.
Kisla voda, nizka temperatura, pomanjkanje kisika so vsi potrebni pogoji za konzerviranje. Notranji organi, lasje, koža so tako odlično ohranjeni, da jih je mogoče natančno ugotoviti, kakšno pričesko je človek nosil, kaj je jedel pred smrtjo in celo kaj je nosil pred 2000–2500 leti.
Trenutno je znanih približno 2000 ljudi iz močvirja. Med njimi so najbolj znani Tollund Man, Ženska Elling, Ida Girl, Bog telo iz Windebyja in Moški okna.
Po radiokarbonskih analizah je večina prebivalcev starih 2000-2500 let, obstajajo pa tudi veliko starejše najdbe.
Torej, ženska iz Kölbjerga, je umrla pred približno 10.000 leti v dobi arheološke kulture Maglemose.
Na nekaterih telesih so ohranjena oblačila ali njeni delci, kar je omogočilo dopolnitev podatkov o zgodovinski noši tistih let. Najbolje ohranjeni predmeti so: moška koničasta usnjena kapica iz Tollunda; volnena obleka, ki so jo našli blizu grobišča ženske iz Huldremosa; volneni ovitki z odsekanih nog iz močvirja na Danskem.
Poleg tega je bilo zahvaljujoč najdbam, na glavah katerih so se ohranili lasje, mogoče rekonstruirati pričeske starodavnih. Na primer, moški iz Klonikawana si je lase oblikoval z mešanico smole in rastlinskega olja, lase na lobanji moškega iz Osterbyja pa je položil čez desni tempelj in zavezal s tako imenovanim "švabskim vozlom", ki je potrdil suevijske pričeske, ki jih je opisal Tacitus.
Močvirje iz Windebyja (nemško: Moorleiche von Windeby) je ime, ki je bilo dodeljeno dobro ohranjenemu trupu najstnika, ki so ga našli v šotnem barju na severu Nemčije.
Truplo so našli leta 1952 delavci, zaposleni v rudnikih šote v bližini vasi Windeby v Schleswig-Holsteinu. O najdbi so bili obveščeni znanstveniki, ki so truplo odstranili iz močvirja in začeli z raziskavami.
S pomočjo spore-pelodne analize so ugotovili, da je najstnik umrl v železni dobi pri 14 letih. Leta 2002 je bil z uporabo radiokarbonske analize natančneje datiran čas njegove smrti - med 41 in 118 AD. e. Radiografski posnetki so pokazali prisotnost napak v kosti golenice (Harrisove linije), kar kaže na izčrpanost in posledično motnje rasti. Skladno s tem bi smrt lahko prišla zaradi lakote.