ВАШИНГТОН, 4 сентября, ФедералПресс. Ученые построили математическую модель вращения сыпучей среды.
Физики из Израиля и США построили математическую модель, которая воспроизвела вращение сыпучей среды. Результаты помогли объяснить, почему иногда при вращении круглого контейнера вещество в нем вращается в ту же сторону, а иногда – в противоположную.
Если раскачивать по кругу бокал с вином, то жидкость внутри будет вращаться в ту же сторону. Однако если так же раскачивать сковородку с блином, то тесто будет вращаться в противоположную. Подход авторов может описать вращение песка, снега или горы орехов.
Когда объектов – частиц в контейнере мало, при вращении сосуда они выстраиваются вдоль стенки и делают полный оборот с той же частотой, что и контейнер сонаправленно с ним. Однако при достижении некоторого критического количества этих частиц, ситуация резко меняется, и частицы начинают крутиться в обратную сторону.
Результаты показали, что основным параметром является эффективная сила трения, которая может меняться в случае высокой плотности. Когда частиц мало, они подвергаются лишь индивидуальным взаимодействиям. Когда частиц становится много, группы могут тереться о стенки сильнее, так как их движение затруднено окружением с высокой концентрацией.
Выходит, количество частиц определяет, будет масса вести себя как жидкость или как твердое тело. При переходе критической точки субстанция начинает катиться, а не течь вдоль стенки, пишет N+1.
Ранее мы сообщали, что физики создали модель ужарки стейка. В основе лежат уравнения Флори – Ренера, которые описывают смесь полимеров с жидкостью.
Фото: pxhere.com