风动石为什么动而不倒?

风动石在外力的作用下摆动,但倾斜到一定角度后摆动停止,不会倒下 。这是因为上面的岩石重心搭在下面岩石边缘的接触面上 。接触面是倾斜的,但有几个接触点支撑着 。另外,因为上面的岩石重心向下偏移,所以稍微摇晃不滚动 。

风动石为什么动而不倒?

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悬崖峭壁旁边耸立着一块巨大的岩石,底部只有两三个支点与山峦相接,看起来在晃动,惊险刺激,但站了很久,令人惊叹 。这块不可思议的石头,是风动石 。
风动石可以通过精巧的内力保持平衡,在较小的外力作用下,即使刮风也能摆动,但在更大的外力作用下不易移动 。我国福建省东山岛有风动石,它被称为“天下第一奇石”,位于东山八景之一 。东山风动石濒临东山岛铜山古城东门海滨,石高4.73米,宽4.57米,长4.69米,重200多吨 。身体像一只大兔子,斜立在躺在地上的花岗岩盘石上,下部呈弧形与岩石接触,吻合点只有几厘米见方 。海风一吹就有点颠簸,变得奇观 。
那么,这样不可思议的风动石是怎么形成的呢? 地质学家认为风动石的原因有场外和当场之分 。场外成因的风动石比较少,指冰川运来的、地震时山崩滚落的、洪水冲走的等场外滚出的大石球 。大多数风动石都是当场做的 。就地形成,是指异质性作用下风化侵蚀作用后,大型石块中较弱、易碎、易碎、易溶于水的部分受到侵蚀,剩下坚硬不易风化、裂隙少、不破碎的岩石 。随着时间的推移,上下基岩之间的接触面积越来越小,肉眼可以观察到的景象也越来越危险,越来越不可思议 。
风动石在外力的作用下摆动,但倾斜到一定角度后,摆动停止,不会倒下 。也就是说,我们看到的“动而不掉” 。这是因为上面的岩石重心搭在下面岩石边缘的接触面上 。接触面是倾斜的,但有几个接触点支撑着 。另外,因为上面的岩石重心向下偏移,所以稍微摇晃不滚动 。从力学上可以举出一个圆球根据情况处于某种状态的简单例子来说明 。下图显示了重力场中不同形状表面上的球的状态 。
风动石为什么动而不倒?

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【风动石为什么动而不倒?】图a稳定,圆球在凹面上,偏离静止位置时,重力衰减效应可以恢复到原始静止位置; 图b在表面水平的情况下,其稳定性是中性的,圆球从原来的位置偏移后仍在水平面上,但通常不会回到原来的静止位置的c是不稳定的,圆球在凸表面的情况下,与该静止位置的微小偏移会使圆球继续远离原来的静止位置; d取决于干扰的强度,圆球对小干扰稳定,对大干扰不稳定称为条件稳定 。风动石是指在图d的情况下,在一定的自然条件下发生的平衡和稳定 。
风动石“动也不掉”,但有自然之星地震 。地震时地壳运动,地面结构发生变化,风动石失去平衡时,会轰然倒塌 。除了自然因素外,开采、道路维修等人为因素也可能改变地面状况,破坏风动石的力学平衡,破坏风动石 。所以,我们在进行建设活动时,要合理规划,在保护上开展,珍惜自然的礼物 。
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