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
Двійника Зеленського знайшли в TikTok: як виглядає копія президента
48 381
Відома співачка повертається на сцену через 10 років після викрадення та зґвалтування
37 262
Сміялись всі: як мільйонер потрапив у незвичну ситуацію на пляжі
33 107
Підвищений холестерин. Декілька натуральних способів очистити судини
31 008
Онколог перерахувала кращі продукти для оздоровлення кишечника
24 585
Лукашенко виступив на інавгурації в піджаку з плямами: де його замастили
22 306
Принизили, зарахувавши Козловського в бригаду НГУ: Кондратюк розповів про ганьбу зі співаком
22 181
Яценюка затролили в мережі після слів про готовність служити в ЗСУ
21 114
Затриманий утік із кімнати допиту поліції, пробивши стіну ногами: відео стало вірусним
15 362
Дружина спіймала чоловіка на зраді завдяки його бажанню отримати знижку при покупках
15 299
Що відбувається з організмом при вживанні часнику, розповіли медики
14 855
Частину пенсіонерів звільнили від сплати за комунальні послуги: кого це стосується
13 903
Лікар перерахувала продукти, від яких краще відмовитися після 50 років
12 173
Лікар перерахувала продукти, від яких краще відмовитися після 50 років
3
Надія Дорофєєва показала, що робить на підлозі перед концертом
0
Мокра і загадкова: бразильська акторка у купальнику від Saint Laurent позувала у ванні
0
«Я фаталіст»: Олексій Суханов зізнався, що понад пʼять років хворіє на невиліковну хворобу
0
Костянтин Грубич показав архівну світлину та здивував схожістю з Данилком
0
Туалет на вулиці та подача води відром: у Києві здають в оренду цікавий "таунхаус"
0
5 речей, які ніколи не можна робити на порозі: дізнайтеся їх, щоб не потрапити в пастку
0
Чи можна святкувати день народження тим, хто народився в піст: відповідь священника
0
Названо найменшу європейську країну з безкоштовним громадським транспортом
0
Трамп погрожує Росії тарифами: що викликало гнів президента США
0
Чи можна забрати на дрова гілки, спиляні комунальниками
0
Визначено день тижня, в який відбувається найбільше подружніх зрад
0
10 речей, які чоловіки вважають огидними у жінках
0
Чоловіки божеволіють від цього: 7 дрібниць, які варто робити у стосунках

У стосунках важливі не лише великі вчинки, а й дрібниці, ...

Що місце побачення може розповісти про наміри вашого коханого

Чоловіки відомі своєю прагматичністю і передбачливістю. Але ...

Дивний продукт, який можна додати до ранкової кави за в’єтнамським рецептом

Якщо ви любитель покавувати, то певно вже пробували ...