Rábukkantam egy netes beszélgetésre, aminek a fő témája a gabonában való „úszás” problémája volt. Emlékszel még, ahogy Dagobert bácsi a Kacsamesékben fejest ugrik a pénzérmékbe?
A szituáció nagyjából ugyanez, csak érmék helyett gabona van, és tegyük fel, hogy épp valamilyen munkát végeztél egy siló belsejében, amikor hirtelen elkezdenek betemetni a magvak. Pontosan ez az a pillanat, amikor a Disney-meséken alapuló sztereotípiák hatalmasat buknak.
Szerintem a folyamat fizikája rendkívül érdekes és nem mindig egyértelmű, ezért arra gondoltam, hogy járjuk körbe és elemezzük ki részletesen. A szóban forgó beszélgetés egyébként azzal a csattanóval zárult, hogy felbukkant egy farmer, akit egyszer már tényleg betemetett a gabona, és mindent elmesélt belülről. A szó szoros értelmében belülről.
Egy olyan ember adott választ, aki nem csak elméletben okoskodott, hanem a betakarítás idején már ténylegesen is ott állt egy lapáttal a kezében a siló mélyén. Az ő magyarázata sokkal érdekesebbnek bizonyult egy sima „nem, nem lehet benne úszni” válasznál.
A gabona fizikája: Miért nem működik az úszás?
Az úszó mozdulatok itt alapból teljesen haszontalanok, de nem azért, mert a gabona „túl nehéz”. A víznek felhajtóereje van, ami a mélységgel nő, és a felszínen tartja a testet, amint elkezdesz evezni. A gabonánál nincs ilyen erő – a búzaszemek nem áramlanak a test körül felhajtóerőt képezve, hanem a súrlódás miatt egyszerűen egymásba ékelődnek. Gyakorlatilag egy nem-newtoni folyadék jön létre. Éppen ezért a gabonatömegben végzett bármilyen kéz- és lábcsapás nem emel fel, hanem csak jobban ledöngöli körülötted a gabonát: lényegében csak egyre mélyebbre ásod magad, miközben feleslegesen pazarolod az energiádat.
Ennek ellenére mégis létezik egy módszer arra, hogy ne fulladj meg, csak éppen egyáltalán nem hasonlít az úszásra.
Amikor a silót felülről töltik meg, a gabona a töltőcsőből zuhog lefelé, és egy kúpot formálva terül szét, miközben a széleken mindig ugyanabban a szögben csúszik le. Ez a természetes rézsűszög, az a pont, ahol a szemcsés anyag már nem csúszik tovább.
Ha mozdulatlanul állsz ezen a kúpon, akkor szép lassan tényleg betemeti a lábfejedet, a lábszáradat, majd a térdedet is. De ha folyamatosan egy helyben jársz, letaposva magad alatt a gabonát, egy nagyon érdekes dolog történik. A lépéseid oldalra és lefelé lökik a magvakat, a felülről érkező friss adag pedig azonnal megemeli a kupac általános szintjét – így te ennek a lassan növekvő dombnak a legtetején maradsz, pont úgy, mint aki egy omladozó homokdűnén próbál felmászni.
A gabonahegy fizikailag nem tud a térded szintjénél magasabbra emelkedni, amíg te folyamatosan mozogsz – pontosan erről írt a farmer is, és ebben semmi sem mond ellent a fizikának. A felülről történő töltés során a normál gravitáción kívül semmi más nem hat rád, a lábad alatti gabona súrlódása pedig pontosan úgy tartja meg a testsúlyodat, ahogy a száraz tengerparti homok megtartja az ott sétáló embert.
Igaz, ennek a trükknek van egy gyenge pontja: az olyan apró, sima, szinte minden érdességet nélkülöző magvak, mint például a lenmag. Egy ilyen anyagnál a rézsűszög sokkal kisebb, a cipőtalppal való tapadás pedig szinte a nullával egyenlő, és a „hegymászás” pillanatok alatt egy végtelen, egy helyben történő csúszkálássá változik. A lábak csak pörögnek, de nem találnak támaszt, és az ember akár teljesen el is merülhet egy lenmaggal teli tartályban, hiába próbál kétségbeesetten lépkedni.
A legveszélyesebb forgatókönyv
Mindezek ellenére a gabonatárolók időnként sajnos tényleg ölnek embereket. És ennek az égvilágon semmi köze a felülről történő feltöltéshez.
A legveszélyesebb helyzet pont ennek az ellenkezője. Amikor a gabonát nem betöltik, hanem alulról, egy működő csigán keresztül ürítik. Ebben a pillanatban a halom felszínén egy tölcsér alakul ki, ami nagyon hasonlít arra, amit a fürdőkádban látsz a lefolyó felett – csakhogy ez a tölcsér szilárd, és mindent lefelé húz, ami rajta áll. Egy felnőtt ember mindössze négy másodperc alatt képes térdig süllyedni egy ilyen tölcsérben, húsz másodperc alatt pedig teljesen elnyelheti a gabona.
Amint a gabona elfedi a térdeket, önállóan kiszabadulni már szinte lehetetlen – a minden oldalról érkező nyomás és súrlódás fogva tartja a testet. Szakértők számításai szerint egy derékig gabonába süllyedt ember kihúzásához a saját testsúlyával megegyező, plusz még körülbelül 270 kilogrammnyi erőre van szükség, különösen súlyos esetekben pedig ez akár a 900 kilogrammot is meghaladhatja.
Német kutatók megállapították, hogy az álló gabonába süllyedt ember csak térdmagasságig képes önállóan kiszabadulni. Derékig érő gabonánál már külső segítségre van szükség, mellkasi süllyedés után pedig teljes értékű mentőakcióra. Ugyanakkor a silók falát érő terhelés mérései azt mutatják, hogy a gabona nyomása a mélységgel nem nő a végtelenségig. Másfél méteres mélységben az oldalirányú nyomás 5-7 kilopascal, tizenkét méteren pedig eléri a 20-30 kilopascal körüli csúcsot, és utána szinte alig növekszik. Ennek az az oka, hogy a gabonaoszlop súlyának egy részét a tároló falaival való súrlódás veszi fel, nem pedig a fej felett lévő anyag tömege.
Más szóval, a gabonába temetett embert nem „felülről nyomják össze”, ahogy az elsőre tűnhet – a megkötött cementként viselkedő oldalsó súrlódás bénítja meg, és pontosan ezért képes még egy nem túl vastag gabonaréteg is halálos szorításban tartani valakit.
Az alattomos fulladási mechanizmus
Maga a fulladási mechanizmus is rendkívül alattomos. Hiszen azt gondolnánk, hogy a szemek között kell lennie levegőnek. A probléma azonban nem az ömlesztett gabona légáteresztő képességével van.
Amikor a gabona összenyomja a mellkast, és az ember kilélegzik, a felszabaduló teret azonnal új magvak töltik ki. A következő belégzésnél a mellkas már nem tud ugyanakkorára tágulni – minden egyes légzési ciklussal egyre csökken a rendelkezésre álló térfogat, amíg végül teljesen el nem fogy. Ez nem egy pillanatok alatti összeroppantás, hanem egy lassú, fokozatos fulladás.
A nedves, rothadásnak indult gabona különösen veszélyes. Csomókba tapad össze, és egy hamis, megtévesztően szilárdnak tűnő kérget képez. Amikor a dolgozó kimegy ellenőrizni, hogy nem dugult-e el a kiömlőnyílás, rálép erre a „hídra”, ami azonnal beszakad, magával rántva az áldozatot az alatta lévő űrbe, amit rögtön be is temet a ráomló szemcsés tömeg.
Ilyenkor semmiféle „helyben járós” technika nem ment meg, ha odalent valaki abban a pillanatban bekapcsolja az ürítést.
Szóval a gabonatároló egyáltalán nem azért veszélyes, mert a gabona úgy viselkedik, mint a víz – pont azért életveszélyes, mert teljesen máshogy működik. Ahol a víz megtartana, ott a gabona a súrlódás révén egy helyben rögzít. Ahol a vízből simán ki tudnál úszni, ott a gabonában legfeljebb csak a rézsűn tudsz kievickélni, de azt is csak akkor, ha felülről töltik a tartályt. Ha viszont alulról kezdik el elszívni az anyagot, már semmi sem segít, kizárólag egy lekapcsolt biztosíték és egy biztonsági kötél.
Szerintem ez egy rendkívül érdekes téma a számunkra, hiszen az átlagember valószínűleg soha bele sem gondol abba, hogy a gabona ennyire izgalmas tud lenni – még ha néha ilyen szomorú szerepben is mutatkozik meg.
