Proč jsou oblázky oválné a ne kulovité?

29. 08. 2019 8:00:59
Oblázky na pláži mají všechny podobný tvar. Není divu, vznikají stejným způsobem, jsou všechny omývány stejnou vodou a působí na ně stejné fyzikální zákony. (délka blogu 8 min.)

Oblázky, které najdete v řece nebo na pláži, za sebou mají dlouhou cestu. Pochází z nějaké (zpravidla velmi vzdálené) skály, ze které se na počátku procesu uvolnily kusy materiálu. Ty pak s sebou odnesla tající voda případně se dostaly ze skály rovnou do mořského příboje. Při transportu po dně potoka nebo moře se pak v průběhu tisíců let ohladily až do konečné formy, kterou dnes můžeme obdivovat na březích.

Proč ale oblázky nejsou kulovité? Když vznikají neustálým převalováním a ohlazováním vyčnívajících hran, neměly by končit jako pravidelná tělesa - koule? Při pohledu na pláž plnou oblázků je ale jasné, že těch kulovitých je jen minimum.

Když se ulomí kousek materiálu ze skály, má jen velmi zřídka pravidelný tvar. Daleko pravděpodobnější je, že bude spíše podlouhlý. Jsou to právě tyto nepravidelnosti, které se spolu s fyzikálními zákony postarají o to, aby měly výsledné oblázky svůj typický tvar.

Velikost oblázků

Na čerstvě ulomený kamínek působí gravitace Země a síla, kterou je schopen vyvinout proud tekoucí vody. Opravdu velké kameny se typickou rychlostí, jakou vyvine například voda v potoce nebo řece, unášet nedají, takže se k přenosu a následné abrazi do podoby oblázku hodí vždy jen kameny s daným maximálním rozměrem.

Mořský příboj má samozřejmě větší “sílu”, takže na plážích se dají nalézt i poměrně velké oblázky z vulkanické horniny, které se do příboje dostaly přímo (zvětráváním skály) a bez pomoci řek.

Na jejich tvar pak mají vliv dva různé procesy.

Ohlazování kamenů - zplošťování

Když se kameny posunují po dně, na kterém leží svou plochou stranou (viz horní obrázek, kde plochá strana odpovídá rovině, ve které leží osy “a” a “b”) brousí se jeho spodní strana a tím se zkracuje osa “c”. Kámen se zplošťuje. Zplošťování kamene je tím rychlejší, čím rovnější (méně zakřivená) je spodní strana.

Navíc se kupodivu rychleji zplošťují kameny, které mají znatelné rozdíly mezi délkou os “a” a “b”, tedy kameny, které jsou podlouhlé. Pokud má kámen naopak přibližně kruhový průřez v rovině os “a” a “b” - zplošťuje se pomaleji.

Následně jsou kruhové oblázky zpravidla tlustší a tedy nejvíce podobné tomu, co bychom mohli nazvat koulí. Kulovité nejsou ale ani ony.

Ohlazování kamenů při převracení

Kameny ovšem putují řekami nejen pomocí pouhého posouvání po dně. Pokud na kámen působí síly, které jsou schopné ho převrátit, způsobují fyzikální zákony takový otěr kamene, při kterém se poměry mezi osami “a” a “b” ustálí na hodnotě 0,75.

Ani rotující kamínky pak nemají předpoklady, aby se staly kulovitými předměty.

Pokud tedy najdete na pláži nebo na břehu řeky perfektně kulovitý kámen, je velice pravděpodobné, že byl stvořen lidskou rukou. Příroda totiž produkuje oválné a víceméně ploché útvary.

Otázka pro čtenáře: Co myslíte, jaký tvar mají oblázky na Titanu (měsíci Saturnu)? Jeho gravitace je nižší, atmosférický tlak o polovinu vyšší než na Zemi a hustota jeho tekutého media odpovídá zhruba poloviční hustotě vody.

Další zdroje: K. Winzer: On the formation of elliptic stones due to periodic water waves, Eur. Phys. J. B 86, 464 (2013); DOI: 10.1140/epjb/e2013-40745-3, doporučuji také tohle velice zajímavé shrnutí různých vědeckých prací https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.2011.0562

Autor: Dana Tenzler | čtvrtek 29.8.2019 8:00 | karma článku: 28.31 | přečteno: 984x

Další články blogera

Dana Tenzler

Co si počít, když jste zapomněli, kde máte svou atomovou bombu?

“Kam jsem to jenom dal(a)?” je velice napínavá otázka. O to napínavější, když je ztraceným předmětem... atomová bomba. (délka blogu 10 min.)

16.9.2019 v 8:00 | Karma článku: 25.01 | Přečteno: 647 | Diskuse

Dana Tenzler

Proč se podobají tvary stromů a jejich listů?

Staré pravidlo říká, že se tvar stromu a jeho listí navzájem podobají. Z dálky tak lze rozeznat jabloň od hrušně a lípu od javoru. Je to pravda? A pokud ano, proč? (délka blogu 3 min.)

12.9.2019 v 8:00 | Karma článku: 23.86 | Přečteno: 593 | Diskuse

Dana Tenzler

Mýty kolem jaderné energetiky - zneužití odpadu jako špinavé bomby

Odpůrci jaderné energetiky varují. Vyhořelé jaderné palivo je nebezpečné. Dá se ho zneužít coby tzv. “špinavé bomby”. Jak velké je skutečné reálné nebezpečí takového scénáře? (délka blogu 10 min.)

9.9.2019 v 8:00 | Karma článku: 28.97 | Přečteno: 763 | Diskuse

Dana Tenzler

Zítra se přistává na Měsíci

Začíná další etapa letů na Měsíc. Zítra se na jeho povrch snese přistávací modul indické sondy s romantickým názvem: “Chandrayaan 2”. (délka blogu 5 min.)

5.9.2019 v 8:00 | Karma článku: 33.05 | Přečteno: 3085 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Jan Fikáček

Nevědecké pohádky moderní vědy I - nekonečno

Fyzika se dostává extrémně daleko od našeho přirozeného světa, a tím se ocitá v oblasti záhad, které je hodně těžké pochopit. Nejednou si s nimi neporadí i ti největší géniové. Pak je ale velmi důležité vyloučit prosté chyby.

16.9.2019 v 9:07 | Karma článku: 37.05 | Přečteno: 1528 | Diskuse

Dana Tenzler

Co si počít, když jste zapomněli, kde máte svou atomovou bombu?

“Kam jsem to jenom dal(a)?” je velice napínavá otázka. O to napínavější, když je ztraceným předmětem... atomová bomba. (délka blogu 10 min.)

16.9.2019 v 8:00 | Karma článku: 25.01 | Přečteno: 647 | Diskuse

Zdenek Slanina

Fraška na UPOL připomíná, že ochrana akademických whistleblowerů u nás neexistuje záměrně

Univerzita v Olomouci není jen jednou další institucí, kde se provalila hniloba akademických nepřístojností. Stejně jako jinde se tam ani neřešila ochrana akademických whistleblowerů, neb nebyla žádoucí. Naopak nežádoucí byli oni.

15.9.2019 v 15:33 | Karma článku: 28.14 | Přečteno: 4130 |

Dana Tenzler

Proč se podobají tvary stromů a jejich listů?

Staré pravidlo říká, že se tvar stromu a jeho listí navzájem podobají. Z dálky tak lze rozeznat jabloň od hrušně a lípu od javoru. Je to pravda? A pokud ano, proč? (délka blogu 3 min.)

12.9.2019 v 8:00 | Karma článku: 23.86 | Přečteno: 593 | Diskuse

Jan Fikáček

Richard Feynman o povrchnosti fyziky a matematiky

Fyzici rádi vykládají fyziku jako to nejhlubší lidské poznání. Jenže toto poznání je stále povrchní, což velmi jasně formuloval geniální nositel Nobelovy ceny za fyziku, hravý Richard Feynman. Uvádíme volný překlad jeho slov:

10.9.2019 v 9:07 | Karma článku: 40.60 | Přečteno: 2005 | Diskuse
Počet článků 582 Celková karma 32.51 Průměrná čtenost 1094

Zajímám se o přírodní vědy. Píšu o tom, co mě zaujalo při toulkách internetem. Vzhledem k občastým dotazům - ano, skutečně mám vzdělání. Ne, nebudu tu vypisovat všechny svoje tituly, knihy a vědecké práce. Tenhle blog provozuji ve svém volném čase pro radost. 

Pokud vás blog pobaví nebo se v něm dočtete něco zajímavého - je jeho účel splněn. Přijďte si popovídat do diskuze, často je ještě zajímavější než blog sám, díky milým a znalým návštěvníkům. 

Najdete na iDNES.cz