但是沙堡是如何结合在一起的呢?它需要沙子、水和空气的正确混合
科罗拉多州立大学岩土工程师Joseph Scalia表示,沙子由直径从0.003英寸到0.187英寸(0.075毫米到4.75毫米)的矿物颗粒组成。比它小的颗粒被称为粘土或淤泥,而较大的颗粒被归类为砾石虽然沙子赋予沙堡结构,但水把它维系在一起
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的沉积学家吉姆·贝斯特告诉《现场科学》:“如果你在干沙中加入一点水,水就会附着在颗粒表面,并在颗粒接触的地方形成小桥。”
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这些桥梁的强度取决于水的表面张力—这种特性迫使水滴凝结成最紧凑的形状。液体中的分子可以比其他物质更紧密地粘附在一起,使这些液体的表面像柔性膜一样坚固
当颗粒之间有足够的空间容纳空气时,可以在这些充满空气的孔隙中形成水桥,通过吸力将沙子固定在一起。贝斯特说:“沙粒基本上是由表面张力的影响拉在一起的。”
如果水太少,沙堡就会倒塌,因为它缺乏足够的桥梁来将谷物连接在一起。但是,如果水太多,毛孔;因此桥梁;贝斯特说,沙子会消失,变成泥浆
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根据英国伯恩茅斯大学沉积学家Matthew Bennett和他的同事在2004年进行的实验,完美的沙堡有一个特定的配方:每八份干沙中就有一份水。Bennett在《对话》中指出,在海滩上,湿度合适的沙子通常在高潮线附近,当退潮时,沙子仍然明显潮湿,通常会有一排海藻和漂浮物
另一种帮助沙堡生存的方法是使用棱角分明的颗粒。贝斯特说:“想象一下,如果沙粒都是完美的球形&沙子大小的小球。”。“它们不能把自己排列得如此紧密,而且比更有角度的颗粒更不稳定。”
有角度的沙粒之间的紧密配合增加了水面张力的影响。此外,贝斯特说,更多的棱角状颗粒相互连接得更多,摩擦产生的阻力有助于防止沙堡坍塌
2024-03-12
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