Γεωφυσικές ομάδες με μαθηματικούς για να περιγράψουν τον τρόπο με τον οποίο οι ποταμοί Rocks γύρο
Τα ευρήματα της ομάδας, που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Φυσικό Revels Fluids, ρίχνουν φως σε ένα από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα στη γεωμορφολογία:Πώς οι River Rocks παίρνουν το χαρακτηριστικό τους ομαλό, στρογγυλό σχήμα;
Η απάντηση, αποδεικνύεται, βρίσκεται στην αλληλεπίδραση τριών δυνάμεων:η δύναμη του νερού που ρέει πάνω από τα βράχια, η δύναμη των βράχων συγκρούονται μεταξύ τους και η δύναμη των πετρωμάτων που λερώνουν ενάντια στην κοίλη του ποταμού.
"Αυτό είναι ένα πρόβλημα που έχει μελετηθεί εδώ και αιώνες, αλλά κανείς δεν κατάφερε ποτέ να βρει μια πλήρη μαθηματική περιγραφή του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί", δήλωσε ο Ian Walker, καθηγητής γεωφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Σχολή Γεωεπιστημών του Austin και συν-συγγραφέας της μελέτης. "Είμαστε ενθουσιασμένοι που είμαστε οι πρώτοι που θα το πράξουμε."
Το μαθηματικό μοντέλο της ομάδας βασίζεται στην παρατήρηση ότι οι βράχοι των ποταμών διατίθενται συνεχώς σε μικρότερα κομμάτια από τη δύναμη του νερού που ρέει πάνω τους. Αυτά τα μικρότερα κομμάτια στη συνέχεια συγκρούονται μεταξύ τους και με την κοίλη του ποταμού, σπάζοντας τα περαιτέρω σε ακόμη μικρότερα κομμάτια. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η διαδικασία τριβής και τριβής στρογγυλοποιείται από τις αιχμηρές άκρες των βράχων και τους δίνει το ομαλό, στρογγυλό σχήμα τους.
Το μοντέλο της ομάδας λαμβάνει επίσης υπόψη το γεγονός ότι ο ρυθμός με τον οποίο οι βράχοι διασπώνται εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα τους. Οι μεγαλύτεροι βράχοι είναι πιο ανθεκτικοί στην τριβή από τους μικρότερους βράχους και οι βράχοι με αιχμηρές άκρες είναι πιο πιθανό να σπάσουν από τους βράχους με ομαλές άκρες.
"Το μοντέλο μας είναι σε θέση να προβλέψει με ακρίβεια το ρυθμό με τον οποίο οι βράχοι του ποταμού γίνονται στρογγυλά", δήλωσε ο Walker. "Αυτή είναι μια σημαντική πρόοδος στην κατανόηση των γεωμορφικών διεργασιών που διαμορφώνουν τα τοπία του πλανήτη μας".
Τα ευρήματα της ομάδας θα μπορούσαν να έχουν εφαρμογές σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της μηχανικής, της γεωλογίας και της περιβαλλοντικής επιστήμης. Για παράδειγμα, το μοντέλο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον σχεδιασμό πιο αποτελεσματικών μηχανών θραυσμάτων ή για την πρόβλεψη του ρυθμού διάβρωσης σε ποτάμια.
"Είμαστε ενθουσιασμένοι για τις πιθανές εφαρμογές της έρευνάς μας", δήλωσε ο Walker. "Πιστεύουμε ότι θα μπορούσε να έχει σημαντικό αντίκτυπο σε διάφορα διαφορετικά πεδία".
