Почему сыпучие вещества — огромная проблема для физиков?

Опубликовано Май 29, 2012 в Наука, Новости, сыпучие вещества, Физика

Сыпучими веществами считаются все гранулированные вещества: начиная с песка, заканчивая таблетками. Проблема этих веществ для физиков заключается в том, что они не поддаются никаким законам физики - ни для жидкостей, ни для твердых веществ. Это создает достаточно большие неудобства, несмотря на то, что по количеству возможных операций с сыпучими веществами во всех отраслях промышленности, они уступают только воде. Почти 60% потенциальной продуктивности заводов тратится впустую на перевозку и хранение таких веществ.

Одним из примеров такого странного поведения сыпучих веществ является так называемый «эффект бразильского ореха». Если в банку положить орехи разной массы и величины, и потрясти ее, то самые тяжелые и самые большие орехи оказываются сверху. Если орехов у тебя под рукой нет, можешь провести этот опыт, взяв вместо них обычные мюсли, которые многие едят на завтрак, и потрясти их — эффект будет аналогичным. Можете себе представить, какие неудобства могут возникнуть при транспортировке таких веществ, если самые тяжелые из них окажутся сверху и прижмут собой все маленькие .

Эта особенность безрезультатно исследуется учеными уже более 70 лет. Существуют определенные предположения, одно из которых утверждает, что маленькие частицы в момент, когда их трясут, проваливаются в пустоты между веществами, выталкивая большие вещества вверх. Как утверждают новости науки, ряд экспериментов, которые проводили ученые для изучения этого явления, полностью опроверг эту теорию. Единственным, что удалось определить ученым, является то, что на перемещение этих веществ влияет вес. Чем тяжелее гранула, тем скорее она попадет наверх.

Ученые также нашли способ, которым можно просчитать траекторию передвижения гранул. Дело в том, что поведение всех частиц зависит от поведения окружающей среды, что, несомненно, затрудняет процесс расчета. Исследователи из университета Висконсин — Мэдисон используют возможности параллельного расчета с помощью современных компьютеров, чтобы хоть как-то упростить этот процесс, не говоря уже о том, чтобы разгадать тайну этого явления.

Источник: http://mirnt.ru/science/sypuchie-veschestva