Druhý zákon termodynamiky říká, že věci mají tendenci být více neuspořádané. Vzhledem k tomu, co je stvoření a co destrukce? Říká druhý zákon, že ničení vítězí nad stvořením? Samozřejmě že ne. To naznačuje, že prostě existuje tendence k tomu, aby se věci staly více neuspořádanými.
Podle mého názoru vodopád současně splňuje všechna tato kritéria: stvoření a zničení, stejně jako druhý termodynamický zákon. Koneckonců, co je to vodopád? Jak vznikl a jak vlastně funguje? Tento článek podrobně pojednává o těchto problémech.
Top of the Falls: Just the Beginning
Vytvoření vodopádu
Vodopád vzniká, když říční voda eroduje slabší zeminu, skálu nebo písek svého původního koryta potoka, odtlačuje skálu stranou a spolu s proudem vody v průběhu času (obvykle eony). Postupně se v řece vytvoří díra. Zničení? Nakonec se pád stal natolik významným, aby byl nazýván „vodopádem“: novým stvořením.
Je pravda, že řeka „zničila“ své původní hranice – své původní koryto i materiál, který v něm byl. To odpovídá druhému zákonu termodynamiky – věci mají tendenci být více neuspořádané. Tento „neuspořádanější stav“ je však podle mého názoru výtvor sám o sobě.
Původní řeka byla po dlouhou dobu „zničena“, ale zároveň vytvořila něco krásného: vodopád, kde voda dosáhne okraje koryta potoka, pak všechna ta voda zdánlivě náhodně spadne nějakou vzdálenost, než do něj narazí . dno a poté pokračuje ve své cestě v „nově vytvořeném“ kanálu.
Vodopád vypadá trochu jako kulečník
Abyste pochopili fyziku vodopádu, představte si, že molekuly vody jsou jako kulečníkové koule, které se navzájem srážejí dolů.
Jak každá molekula padá, naráží na jiné molekuly vody a někdy i kámen/minerál, dokud nedosáhne dna a narazí silou v závislosti na vzdálenosti, ze které spadla. Tato síla byla způsobena gravitací, která rychle stáhla molekulu dolů spolu se všemi ostatními molekulami vody a některými nečistotami. Nečistotami mohou být minerály vyplavené potokem, možná i kusy písku, dřeva, listí či jiné vegetace nebo lidské trosky, které plavou nebo putují v horní části řeky.
Kulečník a vodopádová fyzika mají mnoho společného
Fyzika kolem nás
Fyzice není těžké porozumět, pokud o ní přemýšlíte obecně a dáváte ji do souvislosti s tím, čemu již dobře rozumíte.
Copyright © 2013 Laura D. Schneider. Všechna práva vyhrazena.
Dno vodopádu působí chaoticky
Pouhému oku se dno vodopádu jeví jako chaotické. Co však molekula vody narazí na dno plné kinetické energie získané gravitací a vzdáleností? Napadá další molekuly vody a minerálů, které nedávno absolvovaly stejnou cestu dolů vodopádem, také plné kinetické energie, nebo možná jiné nečistoty zmíněné dříve.
Všechny ty molekuly na dně vodopádu jsou viditelné pouhým okem jako vířící, bublající masa vody, která vypadá stejně mocně a nebezpečně destruktivní/tvůrčí, jako je. Proč je základna vodopádu tak mocná, mnohem mocnější než běžná část potoka? Základna vodopádu získala obrovskou kinetickou energii, když zrychlovala dolů z vrcholu vodopádu.
Využívá tuto kinetickou energii k vytvoření díry v „novém“ korytu potoka, v průběhu času, u základny vodopádu, protože efektivněji rozkládá tvrdé zemní materiály, přičemž se v procesu vzdává části nebo většiny své kinetické energie.
Pokud konkrétní molekula nezasáhne přímo spodní povrch obsahující vodopád nebo kotel, zasáhne jinou molekulu, která může zasáhnout jinou, a tak dále – podobně jako hry kulečníku a kulečníku – až nakonec zasáhne molekulu. dno, možná s dostatečnou silou, aby uvolnilo jednu z trvalých molekul horninového podloží nebo jiného materiálu, který byl původně na dně vodopádu.
Konkrétní molekula může také, nebo místo toho, využít svou kinetickou energii k úplnému vytlačení jiných molekul vody z toku, čímž vytvoří známou vodní mlhu, kterou většina z nás cítila na tvářích a proklínala čočky svých fotoaparátů, když jsme stáli v úžasu nad tím. základna vodopádu. Bylo by to, jako by kulečníková koule náhodně vyletěla ze stolu – což je poměrně vzácný jev.
Dalším způsobem, jak může molekula vody využít svou energii, je tlačit dříve spadlé molekuly vody po proudu rychleji, takže se voda pohybuje vpřed: voda se nemůže věčně hromadit v kotli vytvořeném na dně vodopádu, nakonec jí dojde prostor a energie. aby tam zůstal, a tak se pohybuje směrem, kterým se pohybuje nejsnáze: korytem řeky.
Za vodopádem řeka pokračuje
Proč řeka na dně vodopádu teče v souladu s horní částí vodopádu, i když okolní materiál může být měkčí a „snazším cílem“ pro rozpad molekul vody? Vzhledem k tomu, že voda již má velkou hybnost v původním směru, bude mít tendenci pokračovat v pohybu tímto směrem určitou vzdálenost po vodopádu, pokud ji příliš tvrdé podloží nebo nějaký jiný svodič nezatlačí na scestí.
Čím dále se od vodopádu dostanete, tím je voda klidnější, až bude stejná jako jakýkoli jiný potok, vzhledem k jeho hloubce a šířce v poměru k proudu vody.
Pár slov o vodní energii
Typická moderní vodní elektrárna funguje díky stejné fyzice, o které jsme hovořili výše. Sklízí neuvěřitelnou energii padající vody a využívá ji k roztočení turbín, které zase vyrábějí elektřinu pro okamžité použití nebo pro uložení do obrovských baterií.
V historických dobách se k roztáčení dřevěného lopatkového kola používala hydraulická síla, která zase přímo poháněla pilu nebo mlýn. Takové předměty lze v některých částech Spojených států dodnes nalézt, ať už jako historické památky, jejich reprodukce, nebo je každodenně používají rozptýlené komunity Amishů v některých částech Spojených států.
Vodní toky padající z velkých výšek jsou úžasným fenoménem. Díky řekám víme, co je vodopád. Když se na jejich cestě objeví propasti, vzniklé ničením horských vrstev, potoku nezbývá než sestoupit.
Geografický objekt. Význam vodopádů
Výkonné vodopády jsou prakticky nevyčerpatelným zdrojem energie, která se hojně využívá při stavbě vodních elektráren. Pobyt u vodopádů přináší nejen estetické potěšení, ale má i léčivý účinek: voda padající z výšky tvoří vodní prach, ve kterém se vlivem slunečního záření tvoří negativně nabité ionty. Takový prach, nasycený rostlinnými fytoncidy, kterých je u vodopádů vždy dostatek, má na tělo velmi velký pozitivní vliv.
Existují však i kontakty s vodopády, které jsou pro člověka nepříjemné. Vodopády a peřeje, které nelze ovládat, jsou vážnou překážkou plavby. Proto jsou na mnoha řekách, kde jsou vodopády, položeny lodní kanály, které umožňují liniovým lodím a lodím bezpečnou cestu.
Charakteristika a typy vodopádů
Je pozoruhodné, že téměř všechny mocné vodopády na světě se nacházejí na hranici dvou nebo tří států. A je to pochopitelné, protože velký vodopád je přirozenou nepřekonatelnou bariérou, která chrání území státu mnohem spolehlivěji než nejmodernější přístroje a zbraně.
- šedý zákal – velký vodopád, ve kterém většina vody padá v širokém plátu z relativně malé výšky;
- kaskáda – řada vodopádů umístěných jeden po druhém.
Jak se tvoří vodopády?
Existují nejméně tři skupiny faktorů, které lze nazvat „rodiči“ vodopádů.
Zalednění. Když se z hor sesune ledová pokrývka o tloušťce až 3,5 km, prodírá se údolími s tisíci tunami ledu. Množství ledu v hlavním údolí je větší než v mělčích bočních údolích – jeho „přítocích“. Jeho dno je proto mnohem nižší. Když ledovec taje a ustupuje, proudy vody stékající z hor tvoří vodopády, když proudí do hlavního údolí. Proto jsou tak charakteristické pro horské severní oblasti (Skandinávie, Karélie, Kanada).
Největší vodopády na světě
Takže je to nejširší vodopád na světě Kon – leží na hranici Kambodže a Laosu na řece Mekong. Kanál Kona je široký více než 12,5 km. Ve skutečnosti se jedná o kaskádový systém vodopádů umístěných na úžasně krásném místě. Mimochodem, Kon je také považován za jeden z nejklidnějších mezi slavnými vodopády. Otevřeno v roce 1920.
nejvyšší vodopád
Nejvyšší vodopád na světě je Anděl, který se nachází na řece Churun v krásné Venezuele. Celková výška Anděla je 1054 m, výška volného pádu vody je 979 m. V jazyce místních obyvatel se jeho název překládá jako „Vodopád nejhlubšího místa“.
Angel byl objeven v roce 1935 Juanem Angelem, venezuelským pilotem, který poprvé přeletěl vodopád, od kterého dostal své jméno.
Co je vodopád
- Jižní Afrika má druhé největší přírodní místo zvané Tugela. Pět vodních kaskád má výšku 948 m. Kon je nejširší. Nachází se na řece Mekong v Kambodži a Laosu. Jeho šířka je asi 12 km.
- Nejoblíbenější jsou Niagarské vodopády. Nachází se v USA a ročně sem míří miliony cestovatelů. Zvláštností turistické lokality je její dostupnost. Dá se dojet městskou hromadnou dopravou z nejbližšího města. Niagarské vodopády se krátce nazývají Niagara kvůli jejich poloze na stejnojmenné řece. Jeho výška je pouhých 52 m.
Typy vodopádů
- Vějířovité. Rozšiřuje se od vrcholu k základně římsy.
- Ponoření. Padá přísně vertikálně.
- Segmentované. Potok je rozdělen na několik částí.
Victoria na řece Zambezi
- Tobogán. Rovnoměrný, relativně klidný pád vody ze svahu dostatečné strmosti, ale ne kolmého. Výška je malá.
Je pravda, že se vodopády mohou samy pohybovat po řece?
Ano, to se stává často. Pokud místo havárie není tvořeno velmi silnými horninami, pak je mohutný proud postupně eroduje. Dochází ke kolapsům a začátek vodopádu se pohybuje proti proudu řeky. To se děje například u Niagary. Římsa, ze které „skáče“ dolů, je složena z tvrdého vápence. Pod nimi leží měkčí břidlice a pískovce, na které dopadá voda. Dno vodopádu se prohlubuje a pod tlakem vody a vlastní hmoty se z pevných vrstev odlamují kameny.
Líbil se vám článek? Přihlaste se k odběru kanálu, abyste byli informováni o nejzajímavějších materiálech
