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
Британка осоромилася, надіславши відверті фотографії "не за адресою"
23 231
Курйоз у відпустці: туристка втратила нижню білизну під час подорожі
20 338
Чоловіка двічі вдарила блискавка, але він продовжив ловити рибу: яке його самопочуття
16 942
Бурятський «опосум». Щоб не повертатися на війну в Україну, окупант вирішив прикинутися мертвим
16 852
У Румунії жінка підпирала двері шматком бурштину за мільйон євро
16 734
Соцмережі вибухнули мемами після відповіді Зеленського на запрошення Фіцо
15 728
Ці прості способи допоможуть позбутися конденсату на вікнах за 5 хвилин
15 569
"Вкрали корейців" на Курщині: Скабєєва видала "перл" про ЗСУ
13 592
Жінка показала себе після перукарні: люди пишуть, що краще б вона не виходила з дому
12 807
Рейтинг розміру грудей: стало відомо, на якому місці українські жінки
12 276
Риба з "людськими зубами" приголомшила сім'ю, яка збиралася її з'їсти
11 599
"Уже не разом": журналістка розповіла, що сталося зі шлюбом Дмитра Комарова
11 450
Названо оптимальний пробіг при купівлі вживаного авто
10 811
Забудьте про дороге чіа. Це українське насіння творить дива
0
Що роблять російські судна в Чорному морі, розповів Плетенчук
0
Північнокорейський контингент на Курщині закінчиться до квітня — оцінки втрат
0
10 надійних кросоверів із низькою витратою палива для далеких поїздок
0
Жінка подолала смугу перешкод, щоб непомітно потрапити на літак
0
Незручне мовчання під час спілкування: способи, які допоможуть його уникнути
0
У Франції висміяли перший російський електромобіль Amber
0
Плоди та листя якого чудотворно впливають на людей: про що саме йдеться
0
Анджеліна Джолі несподівано змінила імідж: думки шанувальників розділилися
0
Медики розповіли, про які проблеми зі здоров’ям можуть говорити темні кола під очима
0
У НАТО не бачать ознак готовності Москви до миру і вживають заходів: подробиці
0
Водії легковиків повинні пройти техогляд: нові правила на дорогах
0
П’ять кращих продуктів на сніданок для збільшення тривалості життя: висновок британських лікарів
0
Розкрито 8 сигналів тіла, які вказують на сексуальний інтерес

Психолог з коледжу Клермонта Маккенна Рональд Е. Ріджіо ...

Як часто жінкам треба міняти спідню білизну: це варто знати кожній представниці прекрасної статі

Трусики – це вкрай необхідна частина гардеробу кожної ...

Гриль як стиль життя: як обрати правильний гриль для вашого дому

Гриль давно став не лише способом приготування їжі, а й ...