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Brain games with sand grains

Sand grains are not uniform in size. O diâmetro mínimo de um grão de areia é de apenas 62,5 micrômetros ou 0,0625 milímetros, enquanto o limite superior de um grão de areia é de 2 milímetros. É do conhecimento geral, mas porquê tantos números? Pode-se dizer que você simplesmente tem que desenhar a fronteira em algum lugar, a fim de ser capaz de diferenciar areia do lodo ou cascalho. Estes números são completamente arbitrários? Sim e não. Os números exactos são arbitrários. Eles são determinados pela escala logarítmica que também determina as fronteiras entre areia fina, média e grossa.

como o menor grão de areia se compara ao maior
O círculo cinzento assemelha-se ao limite superior de um grão de areia (muito grosseiro), enquanto o menor círculo vermelho se assemelha ao menor. Preto, azul, verde e amarelo são as bordas superiores de grãos de areia grosseiros, médios, finos e muito finos, respectivamente. O gráfico está em escala.no entanto, este esquema de classificação é escolhido para fazer o máximo sentido possível em Geologia. Ele reflete o movimento de grãos de areia na água. Na água do rio, os grãos de areia não são transportados na suspensão. Eles tendem a mover — se em saltos-água corrente ocasionalmente levanta grãos de areia, mas não é capaz de levá-los para longe. Grãos de areia se instalam novamente e esperam pelo próximo salto. Esse modo de movimento é chamado de saltação e é especialmente característico dos grãos de areia. O cascalho rola no leito do rio enquanto o lodo é normalmente transportado na suspensão.

claro, depende da velocidade que a água do rio corre. Às vezes (nas correntes de montanha em movimento rápido) grânulos saltate também. E às vezes a água do rio não é capaz de levantar grãos de areia até temporariamente. A natureza não classifica. Não tem necessidade disso. Mas nós humanos precisamos desesperadamente dos esquemas de classificação para categorizar as coisas e tentar fazer algum sentido do mundo que nos rodeia. Por conseguinte, nenhum sistema de classificação é perfeito e o utilizado actualmente não é, de modo algum, o único possível.é talvez bastante difícil imaginar quão diferentes podem ser dois grãos se um deles tiver um diâmetro de apenas 62.5 micrómetros, enquanto o outro tem 2000 micrómetros ou 2 milímetros de espessura. O primeiro é pouco visível enquanto o outro é tão grande como a cabeça de um fósforo. Quanto é que um é maior que o outro? Deve ser simples, dividimos 2000 com 62,5 e obtemos o resultado de 32. No entanto, tal resultado pode ser matematicamente correto, mas não faz sentido. A verdadeira medida do tamanho de um grão é o seu volume. Afinal, se a água do rio é capaz de transportar o grão depende da massa e volume dos grãos, e não do diâmetro.se assumirmos que nossos grãos são esferas perfeitas, então o maior tem 32.768 vezes maior volume. Isso é uma grande diferença e obviamente tem que influenciar significativamente o behavor dos grãos.quanto pesa um grão de areia? Vamos assumir que estamos a lidar com grãos de quartzo. O quartzo tem uma densidade de 2,65 gramas por centímetro cúbico. Um grão com um diâmetro de 2 milímetros compõe apenas pouco mais de quatro milhares de um centímetro cúbico, e pesa aproximadamente 0,011 gramas. Eu não estou dando a massa de um grão menor, o número seria ridiculamente pequeno, mas você pode facilmente calculá-lo dividindo 0,011 com 32,768.agora sabemos que até os maiores grãos de areia são leves. Que tal o número de grãos que podemos encaixar num recipiente com um volume definido, digamos 1 centímetro cúbico? Para calcular isso, precisamos saber quantos grãos podemos colocar neste recipiente. Cálculos teóricos mostram que se os grãos são colocados irregularmente, você não pode obter melhor embalagem do que cerca de 63%. Isso significa que cerca de 37% do seu recipiente será preenchido com ar, água ou qualquer outra coisa. Ele compõe o volume de espaço poro que é uma métrica muito importante se tentarmos calcular, por exemplo, quanto petróleo bruto uma camada de arenito pode conter. O cálculo simples resulta que um centímetro cúbico pode conter 151 grãos de areia com um diâmetro de 2 mm e 4,959,645 grãos de areia com um diâmetro de 62,5 micrômetros. a maioria dos colectores de areia prefere ter pelo menos 30 ml de areia por amostra. Sou uma excepção porque estou satisfeito com muito menos do que isso. Aqui estão alguns cálculos por que este é o caso. Vamos supor que o grão de areia médio tem um diâmetro de 250 micrômetros (este é um limite entre areia fina e de grãos médios). Se você tem 30 ml de areia, então você tem 2,324,833 grãos de areia. Você realmente precisa de muitos se o seu objetivo é obter uma visão geral da composição de amostras de areia? Definitivamente não. Até um centésimo disso é suficiente. Essa é a base da minha afirmação de que se você tem uma amostra de areia muito interessante, mas só pode enviar um grama, eu ainda ficaria feliz. É mais do que preciso.podemos tentar estimar quantos grãos de areia existem no mundo inteiro? Bem, nunca ninguém os contou, mas acho que podemos fazer algumas estimativas muito rudes. Há aproximadamente 200 milhões de quilômetros cúbicos de sedimentos continentais. Assumindo que cerca de um quarto dela é areia, o volume total de areia é talvez 50 milhões de quilômetros cúbicos. Se assumirmos que o grão de areia médio tem um diâmetro de 250 micrômetros, então temos aproximadamente 4 x 1027 grãos de areia na crosta.

Este é um número realmente enorme. Lembro-me que Carl Sagan disse uma vez na sua série de televisão Cosmos que talvez haja mais estrelas no universo do que grãos de areia em todas as praias. Isso pode ser verdade, mas as praias não são os únicos lugares onde a areia pode ser encontrada. Se calcularmos o número de todos os grãos de areia que cobrem a crosta, acho que os grãos de areia ainda têm a última gargalhada.

tamanho de Grão (µm) Aggregate nome Volume diferença Não. of grains in 1 cm3
62.5 Very fine sand 1 4,959,645
125 Fine sand 8 619,956
250 Medium sand 64 77,494
500 Coarse sand 512 9687
1000 Very coarse sand 4096 1211
2000 Gravel 32,768 151

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