Skip to main content

فقط رمل ورمل- خفايا الكثبان الرمليّة

هل لهضاب الرمل بأحجامٍ مختلفة يوجد نفس الميل؟

خلفية:
الكثبان هي تلال رمل مكشوفة الموجودة في مناطق صحراوية أو بجانب شواطئ البحر، في أمكنة يوجد بها رمل كثير. في هذه الفعالية سوف نبحث ميل تلال الرمل هذه. هل يوجد للكثبان ميزة أو صفة خاصّة التي يمكن أن نتعلم منها من خلال قياس ميل هضبة رمال؟

سؤال البحث: هل لهضاب الرمل بأحجامٍ مختلفة يوجد نفس الميل؟
مسار الفعالية :
• سجلوا فرضيتكم.
• أحضروا رمل شاطئ جاف واصنعوا بواسطة لوح خشب كميات من أكوام الرمل بأحجام مختلفة.
لكي نفعل ذلك، استخدموا قمع واسكبوا بواسطته الرمل حتى يصل إلى فوهة القمع. كي نصنع تله بارتفاع مختلف، بدّلوا قليلاً ارتفاع القمع وقوموا بتكرار مرة أخرى هذه العملية.
• قوموا بقياس زاوية تلال الرمل بالنسبة للوح وافحصوا زوايا التلال الأخرى المختلفة .
ملاحظة: ( كي نقيس الزاوية استخدموا إبرة مؤشر حيث يكون أحد ذراعها موضوع على اللوح والأخرى موضوعة بشكلٍ موازٍ لضلع ألتله).
• هل لاءمت فرضيتكم؟
• حاولوا أن تبنوا تلال رمل أيضاً من حّيات ملح، سكر، أو رز وقارنوا بين ميل هؤلاء وبين ميل تلال الرمل.
كثبان الرمل التي بالصور أمامكم مختلفة في حجمها وهم من مناطق مختلفة في العالم.
أمعنوا النظر بميل الكثبان. هل هي متساوية؟
تستطيعوا أن تطبعوا الصور وأن تقوموا بقياس الميل بواسطة المؤشر.

 

 

ما هو سر هذه الكثبان ؟
بالاختلاف عن التلال التي أنتجت بواسطة انسكاب الرمل من الأعلى ، الكثبان هي تلال رمل التي نتجت من الريح.
الريح تطيّر حبات الرمل من أعلى ألتله وهؤلاء ينسحبون إلى الطرف الثاني . مع مرور الزمن كبرت ألتله وأخذت شكلاً غير متماثل– منحدر معتدل باتجاه الريح ومنحدر شديد الانحدار بالطرف الثاني.
هل ميلان المنحدر كثير الانحدار يختلف من تله إلى أخرى ؟ هل بالتلال العالية جداً المنحر أكثر انحداراً؟ وربما متعادل أكثر؟
القوى الموجودة بين حبات الرمل متشابهة جداً مع قوى الاحتكاك وهي تُلقب أحياناً باسم " قوى احتكاك داخلية ". مثل الاحتكاك الساكن المعروف ، يوجد قيمة عالية جداً (الحد الأقصى) للقوة من خلاله ذرات الرمل ما زالت في وضع راحة ولا تتحرك بالنسبة الى بعضها البعض. عندما تكبر القوة التي تجذب الحيات باتجاه الأسفل من هذه القيمة القصوى العالية. تبدأ الحبات بالانزلاق.



 

 

 في الحالة الموصوفة في الرسم اليمينية، الميل ( الزاوية) ما زال صغيراً ولكل حبة رمل التي تضاف لكومة الرمل تستطيع أن تبقى في مكانها من دون أن تتزحلق بسبب القوة التي تجذبها باتجاه الأسفل ليست أكبر من الاحتكاك الأقصى .
في الحالة الموصوفة من الجهة اليسرى ، ميل الكومة يصل إلى قيمة حرجة جداً: الاحتكاك بين حبات الرمل التي تضاف للكومة في هذا الوضع لا يستطيع أن يوازن القوة باتجاه الأسفل وأن يمسك الحبات الإضافية للكومة وهي تنزلق إلى الأسفل.
من هنا تتواجد زاوية قصوى، بذلك بأن يكون لكل زاوية الأكبر منها، الحبات تنزلق ولا تبقى على أضلاع الكثبة. هذه الزاوية، التي قيمتها أعلى بقليل من ثلاثين درجة، مساويه في كل مكان في العالم به الحبات يوجد لها نفس المواصفات ( نوع المادة، درجة الرطوبة وهكذا).



 

Date Created: 23/05/08
Date Updated: 21/06/12