Вт, 01 квітня 2025
U-News » Наука » Пісок у пісочному годиннику застигає: вчені розповіли, чому так відбувається
Всі новини

Пісок у пісочному годиннику застигає: вчені розповіли, чому так відбувається

Вченим, ймовірно, вдалося пояснити дивну поведінку сипучих речовин. Іноді вони поводяться як тверде тіло, а іноді - течуть як рідина, повідомляє Science Alert.

Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Якщо він повільно просувається через звуження годинника, він буде текти вільно. Але якщо направити той самий матеріал досить швидко або натиснути на нього з силою, його частинки зазвичай застрягають, переходячи з рідкого стану в твердий.

Щоб уникнути потенційних закупорок, необхідно зрозуміти, коли відбувається це зрушення із сипучої речовини у тверду. Тепер два американські фізики заявили про те, що змогли описати поведінку гранульованих матеріалів поблизу цієї «точки застрявання».

Проблема стає ще масштабнішою, враховуючи, що така поведінка характерна не тільки для піску, але і для інших сипучих речовин. Тому вона торкається багатьох сфер, від сільського господарства до фармацевтики. Тут йдеться про пресування гранул у пелети для виготовлення пігулок, переробку зернових, а в цивільному будівництві - про прогнозування поведінки різних відкладень, в яких можуть бути закріплені будівлі.

У ході нового дослідження вчені провели моделювання у лабораторії. Вони використовували числові дані, зібрані іншими дослідниками при вивченні в лабораторії пакетів полістиролових кульок, не схильних до тертя. Потім дослідники порівняли свої моделі намистин, що наближаються до точки застрявання, з передбаченнями розділу математики, розробленого в 1950-х роках, під назвою теорія випадкових матриць.

Зокрема, вчені вивчали вібрації усередині комплектів намистин. Вони змінювалися від партії до партії, але намистини вібрували на певних частотах. Тобто через гранульований матеріал можуть поширюватися лише певні тип частот.

Чисельне моделювання, проведене в ході нового дослідження, показало специфічний розподіл статистичних ймовірностей, відомий як ансамбль Вішарта-Лагерра, «правильно відтворює універсальні статистичні властивості зернистої матерії, що застрягла».

Вчені відзначають, що вирішальним стало усвідомлення того, що коли намистинки стикаються одно з одною, вони стискаються і відскакують, як пружина, так що легкий контакт двох намистин призводить до виникнення досить великих сил.

За словами вчених, ця модель може відтворювати як статичні, так і вібраційні властивості сипучої або гранульованої матерії, а це означає, що її можна застосувати для забезпечення єдиного розуміння фізики сипучої матерії.

Дзеркало тижня

Читай U-News в Google News

Читають Коментують
Двійника Зеленського знайшли в TikTok: як виглядає копія президента
47 892
Відома співачка повертається на сцену через 10 років після викрадення та зґвалтування
36 505
Сміялись всі: як мільйонер потрапив у незвичну ситуацію на пляжі
32 897
Як позбутися старечого запаху і звідки він з’являється уже після 40 років
24 871
Онколог перерахувала кращі продукти для оздоровлення кишечника
24 290
Лукашенко виступив на інавгурації в піджаку з плямами: де його замастили
22 145
Принизили, зарахувавши Козловського в бригаду НГУ: Кондратюк розповів про ганьбу зі співаком
21 783
Яценюка затролили в мережі після слів про готовність служити в ЗСУ
20 908
Затриманий утік із кімнати допиту поліції, пробивши стіну ногами: відео стало вірусним
15 115
Що відбувається з організмом при вживанні часнику, розповіли медики
14 553
Частину пенсіонерів звільнили від сплати за комунальні послуги: кого це стосується
13 484
В Україні посилюють правила перевірки лічильників: що зміниться для споживачів
13 193
Лікар перерахувала продукти, від яких краще відмовитися після 50 років
11 950
Лікар перерахувала продукти, від яких краще відмовитися після 50 років
3
Старша на 9 років дівчина сина Бекхема показала його з голим торсом у сауні
0
Росія знищила Серебрянський ліс артилерією - аеророзвідник розповів, що залишилося
0
Названо найбільш дратівливу дію в аеропорту, яку здійснюють пасажири
0
У Москві школярка віддала ворожці майже 4 мільйони, щоб зняти порчу і скласти іспит
0
59-річна Сінді Кроуфорд приголомшила молодим виглядом у фотоcеті для глянцю
0
Простий спосіб швидко замаскувати відросле коріння волосся без фарбування
0
Ніколь Кідман зізналася у новій мрії, яку хоче здійснити
0
Як ідеально вимити вікна без розводів: всі найефективніші способи
0
В Україні на OLX продають танк за понад 7 мільйонів
0
Яких правил потрібно дотримуватися, щоб домогтися шанобливого ставлення до себе
0
Названі п’ять вагомих причин, щоб прибрати молочні продукти з раціону
0
Чому в аеропорту вас можуть змусити зняти взуття: головна причина такої обережності
0
Що місце побачення може розповісти про наміри вашого коханого

Чоловіки відомі своєю прагматичністю і передбачливістю. Але ...

Дивний продукт, який можна додати до ранкової кави за в’єтнамським рецептом

Якщо ви любитель покавувати, то певно вже пробували ...

Сало, яке можна їсти без хліба: дивовижний рецепт, просто тане у роті

Закуски з м’яса та сала - важлива частина святкового столу ...