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


Читають Коментують
Знайдений овоч, який очищає організм від токсинів, цукру і холестерину
35 235
Маленький хлопчик прославився завдяки кумедній промові на весіллі мами
23 366
Чи то підбори, чи то ходулі: дивне взуття Путіна насмішило мережу
22 581
Ось справжня Юлія Володимирівна: в мережі завірусилося смішне відео з Тимошенко
14 109
"Руки за голову": Путін відчитав дітей під час відеодзвінка
14 004
Шість ранніх ознак того, що печінку вже пошкоджено через алкоголь
13 579
За станом рук можна визначити рівень холестерину
11 515
Вчені назвали ягоди та овочі, які захищають організм від раку
11 222
Вчені показали птаха, який настільки дивний, що деякі люди не вірять, що він існує насправді
10 857
Названо 3 кращі продукти для швидкого позбавлення організму від токсинів
10 829
Фахівці з’ясували, людям із якою групою крові не можна вживати алкоголь
10 492
Лікарі порадили вживати три продукти, щоб прибрати жир на животі
10 018
Україномовний курйоз трапився з британкою в Києві: це запам'ятає не лише вона
9 927
Ґатунок та колір – не головне: як правильно обирати якісне борошно
0
Кому зі знаків Зодіаку слід бути обережним з грошима сьогодні, 3 липня 2025
0
Сприятливий день для важливих зустрічей: гороскоп для кожного знаку зодіаку на 3 липня
0
Українець викликав патрульних і заявив, що у нього “вкрали совість”
0
Занурення від спеки: українець став зіркою дня, охолоджуючись у фонтані
0
Страждати не будуть: ці знаки Зодіаку починають етап зцілення
0
Чому компост не зріє роками: причина, яку легко усунути за лічені дні
0
Названо продукт, який разом із алкоголем шкодить печінці
0
85-річного Аль Пачіно зафіксували під час поцілунку набагато молодшої жінки
0
Підвищує ризик інсульту та шкодить серцю: кардіолог звернув увагу на певний напій
0
Смак погіршується швидко: коли слід збирати урожай броколі
0
Яким трьом знакам Зодіаку слід відпустити минуле задля отримання шансу на великий успіх
0
У Північній Кореї вперше показали солдатів, що загигули на війні РФ проти України
0
Навіщо залишати оцет у туалеті на ніч: очікуйте на неймовірний ефект

Дуже часто унітаз покривається жовтизною з внутрішньої ...

Оргазм - все, що його цікавить: коли старанність партнера перетворюється на тиск

У сучасному сексуальному світі ми звикли чути про ...

Секс не головне? Чи може пара бути щасливою без інтимною близькості

Близькість у парі асоціюється передусім із сексом, але не ...