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
Підвищений цукор у крові: ознаки у роті вкажуть на "перші дзвіночки" діабету
71 941
Стюардеси заклеїли рот 69-річній п'яній пасажирці: що вона утнула
24 880
Найкорисніші продукти для людей старше 50 років від тиску, холестерину і раку
20 379
Батько Ілона Маска несподівано повідомив, що дружина Барака Обами - чоловік
19 697
Чоловік отримав у магазині решту й забезпечив собі сите життя на 20 років
18 161
Похорон Папи Римського: як папа Франциск збирається порушити вікову традицію
17 360
Американка натиснула не ту кнопку і виграла мільйон доларів
17 095
Чоловік найняв приватного детектива, щоб викрити кохану на зраді, але вона обдурила його теж
13 714
66-річна мама Дана Балана в золотій сукні викликала фурор своєю тонкою талією
13 643
Жінка почула шум у будинку й несподівано "застукала" своїх 55-річних батьків
13 126
Енергетичні вампіри за знаком зодіаку: з ким слід бути обережними
12 291
Росіяни використовують на війні украдений палець Іллі Муромця
11 186
15 продуктів, які підвищують потенцію у чоловіків
10 847
Майже всі роблять цю помилку: Як правильно користуватися капсулами для прання
0
Чому експерти радять зберігати каву в холодильнику
0
Як використовувати попіл при вирощуванні огірків, гарбузів, кабачків та патисонів
0
Схудлий Тарас Цимбалюк показав фігуру в білизні й розповів, як стежить за собою
0
Церковні свята: які з них відзначатимуть віряни у березні
0
Картоплю треба розбудити перед посадкою: як правильно це зробити
0
Три знаки Зодіаку, яким варто бути обережнішими на вихідних 22-23 лютого 2025 року
0
Як вирощувати цибулю на пишну та соковиту зелень без гіркоти
0
Кішка здійснила стрибок у стилі супергероїв та врізалася у камеру відеоспостереження
0
Розкіш за ціною кави. Топ-8 країн, де можна жити дуже добре за малі гроші
0
Що таке "циганський піт": лише одиниці правильно пояснять фразу
0
Президент Аргентини Мілей подарував Маску позолочену бензопилку: у чому сенс
0
Масштабне підвищення пенсій пройде у березні, але деяким пенсіонерам перерахують їх у червні
0
Сексуальні фантазії: чи є це нормою та чому не всі їх мають

Сексуальні фантазії — природна частина людської психіки, ...

Названо салат із двох простих і доступних інгредієнтів, який подовжує життя

Науковці з Каліфорнійського університету провели ...

Три міфи про секс, які безнадійно застаріли

Майже всі міфи про секс давно застаріли і взагалі далекі ...