3.58. Камнепад и лесоповал
10 июля 1996 года в Калифорнии, в национальном парке Йосемити, вблизи Счастливых островов на реке Мерседа, случились два сильнейших камнепада, один за другим. В каждом из них огромный кусок гранитной скалы сначала соскальзывал с крутого склона, а потом отправлялся в полет подобно снаряду и падал на землю примерно в 550 м от склона. Удары, произведенные ими, породили сейсмические волны, которые были зарегистрированы сейсмографами даже на расстоянии около 200 км от мест падения. Еще удивительнее то, что на расстоянии 300 м от места падения было повалено более тысячи деревьев, разрушены мост и закусочная, один человек убит и несколько ранены. Как могли падающие куски гранита вызвать такие сильные повреждения так далеко от места их падения?
ОТВЕТ • Удар каждого куска гранита о землю в конце падения вызывал изменения давления воздуха, которые распространялись от места падения в виде звуковых волн. Волна — так называемая воздушная ударная волна взрыва, вызванная ударом, — представляет собой чередование областей сжатого и разреженного воздуха. Если вы окажетесь на пути этой волны взрыва, вас качнет порывом сильного ветра (образованного колебаниями давления в волне взрыва) сначала в одном направлении, а затем в обратном. Воздушная ударная волна взрыва при падении второго куска гранита, масса которого была примерно в три раза больше массы первого, была особенно разрушительна, в лесу скорость ветра от удара доходила до 430 км/ч, что сравнимо со скоростью ветра при торнадо. На самом деле воздушная волна взрыва, вызванная падением второго камня, имела скорость выше скорости звука (то есть это была действительно ударная волна), поскольку пыль, поднятая первым камнем, уменьшила скорость звука в воздухе от нормального значения 340 м/с до примерно 220 м/с, а вблизи места удара скорость воздушной волны взрыва была выше.