הפיסיקה מאחורי מעטפות מטילה אור על משטחי קרח

פיליפ בול , נייצ'ר (תרגום: דיקלה אורן)

קישור ישיר לדף זה: https://www.hayadan.org.il/.html

שני פיסיקאים מבריטניה חקרו מדוע אתה יכול לפתוח מעטפה בצורה חלקה עם סכין ניירות אך לא בעזרת אצבעך. תהליכי קריעה דומים עשויים להסביר את היווצרות השוליים המשוננים על מדפי קרח.

אנימנגסו גטק ולקשמינריאנן מהדבן מאוניברסיטת קיימברידג' השתמשו במקלות קשיחים כדי לפתוח עטיפות פלסטיק – דומות לאלה המשמשות לעטיפת קופסאות דיסקים. קוטר המקלות נע בין העובי של חוט של נתיך עד לעובי האיתן של שני סנטימטרים וחצי. הם נמשכו דרך העטיפה במהירת קבועה של עד כ-2.5 סנטימטרים בשנייה.

כאשר השתמשו במקלות דקים, הקרעים היו חלקים וישרים. מעל לדרגה מסוימת של עובי הקרעים הישרים פינו מקומם לקרעים משוננים, כאשר השיניים ממוקמות ברווחים שווים. לצורת השיניים קוראים ציקלואיד.

צורת הציקלואיד החוזרת היא התוצאה של תהליך קריעה דו-שלבי, שחוזר שוב ושוב, אומרים גטק ומהדבן. ראשית העטיפה נקרעת בבקיע, שמחליק ישירות לפני המקל. במהרה התקדמות הבקיע נרגעת והמקל מדביק את הקצב. לאחר מכן, כיוון שההתקפלות של העטיפה גוזלת אנרגיה, הבקיע מתרופף בזוויות ישרות לכיוון תנועת המקל דרך החומר.

ככל שמסלול הבקיע רחוק יותר, כך על החומר להתכופף פחות כדי להתאים את עצמו לתנועת המקל. בסופו של דבר גם התהליך נחלש מעצמו, והבקיע חוזר להתקדמותו הישרה. משמעות השילוב הזה היא שהבקיע מתגלגל ומאט בהתקדמותו בחומר, בדומה לתנודות ההתקדמות של חפץ כבד, שנדחף על פני הרצפה.

בקעים דומים מתרחשים בקנה מידה גדול יותר מאשר מעטפות. מדפי קרח בקטבים של כדור הארץ נדחפים לעיתים לעבר קרחונים נייחים ע"י רוחות או זרמים באוקיינוס. הסדקים שיוצר התהליך הזה, עשויים להיות בעלי צורת שיני מסור.

קישור לכתבה המקורית בנייצ'ר:
http://www.nature.com/nsu/031201/031201-1.html
ידען כדור הארץ – כוכב לכת

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~704403341~~~95&SiteName=hayadan