あなたがその平坦な足でむしろつま先にいるのに、なぜあなたの足が砂に沈むのですか？

つま先の上に立つと、体の重量はより小さな表面積に集中し、砂に加えられる圧力が増加します。これにより、砂が変形し、足から離れ、陥没穴が作成されます。対照的に、砂の上に足を平らにして立っていると、体の重量がより大きな表面積に分布し、砂に加えられる圧力が低下します。これにより、砂が変形して流れ出るのを防ぐため、足が沈まないようにします。

関係する物理学のより詳細な説明は次のとおりです。

* 圧力： 圧力は、単位面積あたりの表面に力が加えられるように定義されます。この場合、力はあなたの体の重量であり、表面積はあなたの足と砂の間の接触領域です。

* ストレス： 応力は、変形に抵抗する単位面積あたりの内部力として定義されます。この場合、ストレスは、砂が変形することに抵抗するためにそれ自体に及ぼす力です。

* せん断強度： 材料のせん断強度は、流れ始める前に耐えることができる最大応力です。この場合、砂のせん断強度は、それがあなたの足から変形し始めて流れ始める前に耐えることができる最大の応力です。

つま先の上に立つと、砂の圧力が増加し、砂のせん断強度を超えます。これにより、砂が変形し、足から離れ、陥没穴が作成されます。対照的に、砂の上に足を平らにして立っていると、砂の圧力が低下します。これは砂のせん断強度の下にあります。これにより、砂が変形して流れ出るのを防ぐため、足が沈まないようにします。

同じ原則が、雪、泥、流砂など、他の柔らかい表面にも当てはまります。表面に圧力がかかるほど、変形して流れ出る可能性が高くなり、沈みます。