为什么地面塌陷出现的坑洞大多是圆形的

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为什么地面塌陷出现的坑洞大多是圆形的

在北美洲洪都拉斯的一片海域,有一处叫作“蓝洞”的水下坑洞。这个大洞直径约340米,深约122米,外观呈非常规则的圆形。附近的礁石和幽蓝的海水让蓝洞看上去如同一个巨大的眼珠,因此被称作“大海之眼”。蓝洞是一个石灰岩溶洞,形成于海平面较低的冰河时期,后来因为海水上升,洞内压力增大,造成了洞顶塌陷,才形成如今的模样。

一提到坑洞,大家脑海里可能都会想象出一个圆形物体。为什么坑洞大多近于圆形而不是方形或其他形状呢?众所周知,同样周长的几何图形中,圆形的面积是最大的。如果某块地面下部因岩溶、过度抽排水或者开挖形成空洞,上面的土层在自身重力作用下就有坍塌的趋势,抵抗这种趋势的力来源于土层侧壁的摩擦力,摩擦力的大小与接触面面积成正比,也就是与坑洞周长成正比。对于面积一定的坍塌体来说,若其形状是圆形,其周长最小,也就是接触面积最小,就最易被破坏,即最容易发生坍塌。因此,我们看到的坑洞大多呈圆形也就不足为奇了。被子弹穿过的玻璃、被石头砸穿的冰面,也都会留下近似圆形的空洞,道理是一样的。

好奇小子
匿名

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