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
Робітники випадково відремонтували кухню не в тому будинку: як відреагувала господиня
31 842
Жінка знайшла заначку, сховану від чоловіка багато років тому: витратити гроші уже не можна
26 498
Медики назвали найкориснішу для здоров’я рибу
21 675
Як позбутися старечого запаху і звідки він з’являється уже після 40 років
20 079
Авіакомпанія продовжує помилково приймати 101-річну жінку за дитину
12 798
Лікар назвав ягоду, яка провокує проблеми зі здоров’ям у людей після 60 років
11 620
Жирова хвороба печінки: перші "тихі" зміни в організмі назвали лікарі
11 566
Чоловік витратив рік і 50 тисяч доларів, щоб зібрати танк у своєму гаражі
11 547
Бабуся у масивних окулярах, яка не пам'ятає свій вік, несподівано стала зіркою мережі
10 500
Онук вирішив прибрати старий занедбаний гараж бабусі й знайшов там справжній скарб: що там було
10 241
Анна Саліванчук зізналася, у скільки років втратила цноту і чому працювала в сексі по телефону
9 128
Названо чудовий овоч, який здатен забезпечити захист від деменції
8 424
Що стало з Оксаною Пекун - співачкою, яка заявляла, що "не цікава пресі"
8 218
“Дуже рідко спілкуємося” – Петрожицька розповіла про натягнуті стосунки з матір’ю
0
Скільки коштує базовий набір для підготовки машини до зимового сезону
0
На що звернути увагу при підвищеній витраті пального: названо три ключові датчики
0
Залужний показав відео, де вчить українських військових вбивати ворога
0
Ольга Цибульська розповіла, чому її син схожий на Дзідзьо
0
Лікар назвав сім овочів, які допомагають схуднути та контролювати цукор у крові
0
Автоюрист назвав каверзні запитання патрульних, на які водіям краще не відповідати
0
Сім небезпечних хвороб можуть прогресувати без виражених симптомів
0
Довгий прогрів – 500 грн, засніжене авто – 30 000 грн: які штрафи загрожують українцям у Польщі
0
Астрологічний прогноз на 21 листопада. Чому цей день дуже важливий і які поради варто врахувати
0
"Молодість - це стан душі": Поплавський розповів про допомогу ЗСУ та коли святкуватиме свій ювілей
0
Анна Кошмал пригадала, як познайомилась з чоловіком
0
«Відчув, що cильно потрібен»: Єфросиніна знялася в обіймах чоловіка-військового
0
Ці 7 речей справді закоханий чоловік ніколи не зробить

Перевірити, чи кохає він вас, можна не лише тим, що він для ...

Медики озвучили головні ознаки нестачі сексу у жінок

Медики розповіли, які прояви здатні видавати жінку, що ...

Скільки має тривати якісний секс: експертна думка

Тривалість сексу не має жорстко встановленого стандарту і ...