Kumdan kalelerin fiziği

Kumdan kalelerin fiziği: sadece su ekle

Dışarıda, kumsalda geçireceğiniz bir gün, kumdan bir kale olmadan adeta yarım kalmış gibidir. Yapacağınız kale ne kadar büyük olursa kendinizi o gün o kadar iyi hissedersiniz. Ama ne yazık ki kum inşaat malzemesi olarak, neredeyse iş görmez durumda. Kumadan kaleler su olmadan dağılabildiğince dağılıyor. Bu yüzden, iyi bir reçete araştırması adına Amsterdam Üniversitesi'nden fizikçi Daniel Bonn ve meslektaşları, şansın yardımıyla kumdan mükemmel kaleler yapabilmek için bir formül buldular.

 Scientific Reports gazetesinde açıkladıkları gibi püf nokta,  kumun hacmine oranla %1’lik su ile kullanmakta. Islak kum, ince su tabakasıyla kaplı tanelere sahiptir. Suyun yüzey gerginliği sayesinde  bu ince katman birçok kum tanesine yayılmış deri vazifesi görüyor, böylece taneler arasında köprüler oluşturarak onları bir arada tutuyor. Bu köprülerin kuvveti, Dünyanın yer çekimiyle savaşmaya yetecek durumda ve yapıların kendi ağırlıkları altında çökmelerini önlüyor.

Dr. Bonn'un önerdiği üzere, doğru miktarda

suya ulaşmanın bir kolay yolu, kendi deneyinde yaptığı gibi ıslak kumu bir kalıba (üsten ve alttan açık) sıkıştırdıktan sonra en az 70 kez vurmak. Kulağa gayet tanıdık gelse de kimsenin kumdan kale yapmak için alttan ve üstten açık bir kap kullanıp kumu bu kadar fazla tokatlayıp suyunu uygun kıvama getirdiğini sanmıyorum.

Şaşırtıcı olmamakla birlikte dizaynın kendiliğinden getirdiği bir artı olarak kalenin zemini ne kadar geniş olursa kale o kadar uzun oluyor. Hesaplamalara göre ideal nemde kum kullanarak 7,5 cm çapında bir sütun, 2 metre uzunluğuna kadar uzatılabiliyor. Şu anki en uzun kumdan kale rekoru, zemini yaklaşık 11 metre ve yüksekliği 12 metre olan, 2011’de Ed Jarrett tarafından yapılan kumdan kalenin. Eğer Dr. Bonn haklıysa, kum mühendisleri prensipte bu rekoru  üç katı uzunlukta ve aynı alt yapıya sahip bir kaleyle kırabilirler.

Kaynak: http://www.economist.com/blogs/babbage/2012/08/physics-sand-castles