my Assignment

1. Banyakdari kitadapat mengingatkembalikenanganpantai bermainarsitekdanmencobauntuk
membangunistanapasiryangsempurnahanyauntukmenontonyangpasirjatuhke pantai,
merobohkanolehangindanair.
Tapi wargasipil danilmuwansama-samamelihatbentuklahanalami yangterbuatdari pasirseperti
Arch Delicate Archatau gandadi ArchesNational ParkUtah danbertanya-tanyabagaimanapasir
yang berhasil membentuksesuatuyangbegitubesardantahanlama.
Sementarabanyakpeneliti berpendapatbahwastresditempatkanpadasedimenolehgravitasi
dapat menambahpelapukanalami,sebuahpenelitianyangditerbitkanMinggudi Nature Geoscience
adalahyang pertamauntukmenggunakanmodel numerikdaneksperimenfisikuntukmenyediakan
mekanisme yangmenjelaskanbagaimanapeningkatanstresmenstabilkansedimendengancara
yang memungkinkanuntukberubahmenjadiyangmenakjubkan,strukturtahankitalihatsekarang
ini.
MemilihBangunanBlok
Dalamrangka untukmempelajari mekanisme di balikpembentukanstrukturini,penelitimemilihdua
jenisbahansedimen.Yangpertamaadalahpasirpadat yangharus dipotongdengangergaji berlian
berpendinginair.Batupasirmerupakanbahanyangkuat karenamengandalkansementasikohesi-
partikel tetapbersatukarenapemadatanbelakadantekanan.
Bahan keduaadalahjenispasir(disebutsebagai SLS) danbergantungbukanpadasementasi,namun
pada kainsaling.Padadasarnya,kekuatanstruktural ini pasirberasal dari cara butirindividududuk
di atas, atau di samping,satusama lain. (Ingatbahwabituntuknanti.) Pasirini begituhalusbahwa
seseorangbisamenyebabkanrumpunkeringituruntuhdenganhanyamerumputdengankuas.
NgerikJauh
Setelahmerekamemilikibahanmerekadi tempat,timmengambil sampel dari masing-masing
sedimendanmemotongmerekake dalamberbagai bentuk,seperti silinderdankubus,untuk
mencobadanmembuatformasi tanahyang berbedadenganmengeksposmerekauntuksimulasi
menirujeniserosi yangterjadi di alam.
Penelitimenciptakansituasi yangdireplikasi efekdari keduahujandanairmengalir,dangaramdan
es.Sampel SLSyang tidakterkenatekananataubebanstresberantakandi sekitarlimasampai tujuh
menit,ketikahujanatauairmengalirterlibat.Namun,merekasampel yangbantalanbebandan
tekananmencapai bentukgeometrisyangstabil setelahsekitar60menitterpaparaliran,
meninggalkansekitar70persendari volume kubusbelakangdanutuh.
Ketikakondisi garamatauesdilemparkanke dalamcampuran,timmenggunakansampelbatupasir
disemenyangterbatasi,atautanpatekananbeban.Ini potonganterbatasi dari batupasirhancur
terpisahempatkali lebihcepatdari sampel batupasirdisemenyangberadadi bawahtekanan.Ini
batu bertekananakhirnyaberkembangmenjadikolomseperti gelastipis,jam, sepertibanyakdari
strukturyang kitalihatdi alam.

2. MenjelaskanMekanisme
Tim menemukanbahwa,agarsedimenini untukbenar-benarmembentukkonfigurasi yangmulia
yang kitalihatdi taman nasional kita,kainpartikel (ataucaramerekacocokbersama) harusberada
di bawah sejumlahtekanan.Ketikatidakadacukupstrespada partikel sampel,merekahanyaakan
hancur menjadi butirindividu.Dansementarasebagianbesarsampel akantetaphancurketikaitudi
bawahtekananyang meningkat,adadatangsuatutitikketikatekananmencapai nilai kritisdanbiji-
bijiantidakhancur.Timdiciptakankonsepyangmenjelaskankontradiksi ini"lokusketidakstabilan
kain."Padadasarnya,apa tidakdi bawahtekanancukuptidakstabil danakan mengikispergi.
Sekarang,waktuberikutnyaAndakebetulandi salahsatukeajaibanalam, Andatidakakanharus
menghabiskanwaktuAndabingungmemikirkanbagaimanaitusemuaorangbutirkecil pasirdapat
menempelcukupsamauntukmembuatsesuatuyangbegitumengesankan.Hanyatahuitusemua
dalamkain.
D-brief
« 10 SurprisingSecretsFromApollo11’sHistoricMoonLandingThe BeefyEnvironmental Costof
EatingSteak»
How StressCreatesLandformsLike the Delicate Arch
By Lacy Schley| July22, 2014 8:40 am
Share on facebookShare on twitterShare onemailShare onprintMore SharingServices
58
delicate arch
Many of us can thinkbackon beachside memoriesof playingarchitectandtryingtobuildthe perfect
sand castle onlytowatch that sandfall to the shore,knockeddownbywindand water.
But civiliansandscientistsalikehave lookedatnatural landformsmade fromsandlike the Delicate
Arch or the Double Archin Utah’sArchesNational Parkand wonderedjusthow thatsandmanaged
to formsomethingsomassive anddurable.
While manyresearchershave arguedthatstressplacedonsedimentsbygravitycanaddto natural
weathering,astudypublishedSundayinNature Geoscienceisthe firsttouse numerical modelsand

3. physical experimentstoprovide amechanismthatexplainshow increasedstressstabilizessediment
ina waythat allowsitto morphintothe awe-inspiring,resilientstructureswe see today.
Pickingthe BuildingBlocks
In orderto studythe mechanismsbehindthe formationof these structures,researchersselected
twodifferenttypesof sedimentmaterials.The firstwasasolidsandstone thathadto be cut witha
water-cooleddiamondsaw.The sandstone isastrongmaterial because itreliesoncementation
cohesion—particlessticktogetherbecause of sheercompactionandpressure.
The secondmaterial wasa type of sand(referredtoasSLS) and reliesnotoncementation,buton
fabricinterlocking.Essentially,thissand’sstructural strengthcomesfromthe waythe individual
grainssit ontop of,or nextto, one another.(Rememberthatbitforlater.) Thissandisso delicate
that someone couldcause adry clumpof it to crumble bysimplygrazingitwitha paintbrush.
WhittlingAway
Once theyhad theirmaterialsinplace,the teamtooksamplesof eachsedimentand cuttheminto
variousshapes,like cylindersandcubes,totry andcreate differentlandformationsbyexposing
themto simulationsmimickingthe typesof erosionthatoccur innature.
Researcherscreatedsituationsthatreplicatedthe effectsof bothrainand flowingwater,andsalt
and frost.SLS samplesthatweren’texposedtoanypressure orloadstressfell apartinaboutfive to
sevenminutes,whenrainorflowingwaterwasinvolved.However,those samplesthatwere bearing
a load andunderpressure reachedageometricallystable shape afterabout60 minutesof exposure
to the flow,leavingaround70percentof the cube volume behindandintact.
Whensaltor frostconditionswere thrownintothe mix,the teamusedsamplesof cemented
sandstonesthatwere unconfined,orwithoutanyload-bearingpressure.These unconfinedchunksof
sandstone crumbledapartfourtimesfasterthanthe samplesof cementedsandstonesthatwere
underpressure.These pressurizedcubeseventuallydevelopedintothin,hourglass-like columns,
much like manyof the structureswe see innature.
Explainingthe Mechanism

4. The team foundthat,inorder forthese sedimentstoactuallyformthe gloriousconfigurationswe
see inour national parks,the fabricof the particles(orthe waytheyfittogether) hastobe undera
certainamountof pressure.Whenthere isn’tenoughstressonthe particlesof the samples,theywill
simplydisintegrate intoindividual grains.Andwhile mostof the sample will keepdisintegrating
whenit’sunderincreasingpressure,there comesapointwhenthe pressure reachesacritical value
and the grainsdon’tdisintegrate.The teamcoinedthe conceptthatexplainsthisseeming
contradictionthe “locusof fabricinstability.”Essentially,anythingnotunderenoughpressure is
unstable andwill erode away.
Now,the nexttime youhappenacrossone of these natural wonders,youwon’thave tospendyour
time puzzlingoverhowitisall of those little grainsof sandcan sticktogetherenoughtomake
somethingso impressive.Justknowit’sall inthe fabric.