•  

Trocha fyziky: Jak funguje lavinový batoh?

Ing. Martin Buliak | 24. ledna 2020
574 přečtení | čtení na 5 minut
Inverzná segregácia je proces, ktorý umožňuje to aby človek s lavínovým batohom ostal na povrchu. Poďme sa teda na celý proces pozrieť trochu bližšie.

Lavínový batoh uzrel svetlo sveta niekedy v polovici sedemdesiatych rokov. Po prvých pokusoch
a experimentoch bol takýto batoh v roku 1985 uvedený na trh. Batoh pracuje na podobnom princípe ako
airbag v aute. Po jeho aktivácii sa v bočnej prípadne vo vrchnej strane batoha nafúkne 1 alebo 2 vaky.
Účelom týchto vakov je zvýšiť objem človeka v lavíne a na základe fyzikálnych zákonov zabrániť zasypaniu
postihnutého.

Inverzná segregácia

Inverzná segregácia je proces, ktorý umožňuje to aby človek s lavínovým batohom ostal na povrchu.
Poďme sa teda na celý proces pozrieť trochu bližšie.

Padajúcu lavínu možno z fyzikálneho hľadiska považovať za tok granulárneho média. Práve latky
s takouto konzistenciou si veľmi efektívne pri triedení jednotlivých častíc, ktoré ich tvoria alebo sa v nich
nachádzajú. Od začiatku pozorovaní lavínových nehôd si ľudia všimli, že veľké častice zostávajú na
povrchu
lavínového nánosu. Práve lavíny sú veľmi efektívne pri triedení častíc podľa veľkosti.
Pri pohybe lavíny dolu svahom sa vrchné vrstvy pohybujú rýchlejšie ako spodné. Tento proces nastáva
najmä v dôsledku zvýšeného vnútorného aj vonkajšieho trenia ktorému sú spodne vrstvy vystavené.
Rozdiel v týchto rýchlostiach vytvorí dilatácie podobné kinetické situ, ktoré umožňuje prepad malých
častíc smerom dole. Pri pohybe smerom dole, malé častice vytvoria sily, ktorými sú veľké častice
poháňané smerom k povrchu. Kombináciou tzv. kinetického preosievania a pôsobiacich síl dochádza
k segregácii častíc do jednotlivých vrstiev, u ktorých je možné pozorovať vyššiu koncentráciu veľkých
častíc blízko povrchu a naopak malých častíc blízko dna.

Objemné predmety sú vytláčané nahor

Celý tento proces je pomenovaný ako inverzná segregácia. Malá častice sa v lavínovom prúde dostavajú
do spodných vrstiev a svojim pohybom umožňujú veľkým časticiam pohyb opačným smerom – teda
k povrchu. Takto v lavínovom nánose vznikajú inverzne roztriedené vrstvy, kedy malé častice sú uložené
hlbšie a veľké častice sú deponované bližšie k povrchu prúdu. Celý proces je zdokumentovaný zložitými
matematickými vzorcami. Jednoducho si ho možno predstaviť ako keď máme nádobu plnú orechov
rôznych veľkostí. Keď s ňou zatrasieme ta položíme ju na stôl, tak veľké orechy ostanú na povrchu a malé
budú bližšie ku dnu. Presne takto funguje inverzná segregácia aj v lavínach. Lavínový batoh spraví
z človeka väčšiu časticu, ktorá je potom deponovaná na povrchu nánosu. V lavínovej prevencií je
najdôležitejšie sa do lavíny nedostať.
V prípade, zasiahnutia lavínou je životne dôležité zabrániť úplnému
zasypaniu. Pri úplnom zasypaní sa šance na prežitie v dôsledku asfyxie a následnej hyperkapnie prudko
znižujú s postupujúcim časom. Pri neúplnom zasypaní sú šance na prežite niekoľkonásobne vyššie.
Úlohou lavínového batohu je aktívne zabrániť úplnému zasypaniu a tým pádom zvýšiť šancu na prežitie,
u človeka zasiahnutého lavínou. Lavínové batohy sú dosiaľ jediným vyvinutým prostriedkom
zabraňujúcim zasypaniu lavínou. Ich nasadenie je široké: od záchranných zložiek pohybujúcich sa
v lavínovom teréne až po turistov, skialpinistov a horolezcov.

Testy inverzný segregácie v roku 2012 na Chopku:

Lavínový batoh zatiaľ neprekonaný

Na záver je potrebné zdôrazniť že lavínový batoh je momentálne jediný prostriedok, ktorý aktívne môže
predchádzať úplnému zasypaniu. Úplne ideálne je do lavíny sa nikdy nedostať. Keď už príde
k najhoršiemu a lavína vás berie, tak lavínový batoh dokáže výrazne zvýšiť vaše šance na prežitie.