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

Додати коментар

Читають Коментують
Інсульт можна передбачити за 10 років: ключові симптоми-попередники
18 099
Норвезька красуня у вбранні лосося на "Міс Всесвіт" завойовує інтернет
16 633
Таємне послання, знайдене на старому дивані, приголомшило чоловіка
15 020
Суцільний стрес: відпочинок молодят за 130 тисяч грн зіпсувала одна дрібничка
14 588
Пенсія Поплавського вражає: українці не можуть повірити у розмір виплат
13 715
Британець визначив найсмачнішу страву України: несподіваний фаворит
11 899
Дідусь їхав до лікаря та опинився за 1500 км в іншій країні
11 589
"Величезні ноги" Ілона Маска в дивних кросівках наробили галасу в мережі
11 322
У музеї Праги виставили «аристократичний» аксесуар для пукання
10 750
Названо кращий фрукт для зменшення вісцерального жиру на животі
10 010
Не зручний момент Дженніфер Лопес: на весіллі мільярдера співачка надто оголилася
9 668
Як змінилася Лідія Таран за 3 роки життя у Франції: особисті світлини
8 806
Ознаки хворої печінки: названо вісім симптомів, які небезпечно ігнорувати
8 403
Нова мовна реальність Росії: слова "говно" та "жопа" офіційно визнані нецензурними
2
76-річна Вера Вонг показала фігуру в білому купальнику просто з джакузі
1
Суцільний стрес: відпочинок молодят за 130 тисяч грн зіпсувала одна дрібничка
1
Дідусь їхав до лікаря та опинився за 1500 км в іншій країні
1
17-річний син Джолі та Пітта з рожевим волоссям приголомшив рідкісною появою на публіці
1
"Мені соромитися нічого": Камалія показала маєток, у якому живе з колишнім-мільярдером
0
Медиками названо ознаку майбутнього серцевого нападу
0
Солістка "Лісапетного батальйону" розповіла про сімох онуків і чи втручається у їхнє виховання
0
Новий аналіз крові здатний виявити, чи підвищений ризик смерті упродовж 5 років
0
Шість знаків зодіаку, яким потрібно бути обережними в грудні 2025 року
0
Каменських розносять через новий пост: "Це якась дитяча позиція"
0
Це незвичайно: науковці з'ясували, що робить шлюб міцним
0
Жарт у стилі "Кварталу": про Зеленського та кавуни під час корупційного скандалу
0
Чому чоловіки зраджують коханим жінкам: думка психолога

Зрада – тема, що одночасно приваблює та шокує. Вона руйнує ...

Фінансовий успіх у грудні 2025: 4 знаки зодіаку, яких чекає зростання доходів

Останні місяці осени виявилися складними для фінансів та ...

Таємниця дзеркал: що стається, якщо дивитися у відображення після півночі

Дзеркала нас оточують скрізь: у спальні, передпокої, ванній ...