Для многих областей науки, от прогнозирования оползней до сельского хозяйства, понимание физики потоков частиц имеет решающее значение.
Пока что учёные не очень хорошо в этом разбираются.
Какой песок самый мягкий в мире? Почему некоторые виды песка мягче других? - спрашивает Питер С.Мы не знаем.из Бруклина.
Никто не понимает, как работает песок.
Звучит абсурдно, но в принципе это правда.
Понимание течения сыпучих материалов, таких как песок, является одной из основных нерешенных проблем физики.
Допустим, вы решили сделать песочные часы и наполнить их гранулами песка, размер и форма которых известны.
Вы не найдете формулы, которая могла бы точно предсказать, сколько времени понадобится песку, чтобы перетечь из одной части часов в другую, и будет ли он перетекать вообще.
Все, что вам нужно сделать, это провести эксперимент. Карен Дэниэлс, физик из Университета штата Северная Каролина; она изучает песок и другие сыпучие среды (это направление называется " физика мягкого вещества ").
Она рассказала мне, что одна из трудностей работы с песком связана с огромным количеством свойств песчинок - формы, размера, шероховатости и т. д. "Одна из причин, по которой у нас нет общей теории, заключается в том, что все эти свойства имеют значение».
Однако разобраться с отдельными песчинками – это только начало.
«Вам нужно заботиться не только о свойствах частиц, но и о том, как они организованы», — сказал Дэниелс.
Рыхлые частицы кажутся мягкими, потому что у них есть пространство для маневра.
Если частицы плотно упакованы, им больше не будет места для движения, и они будут твердыми на ощупь.
Поэтому поверхность песчаного пляжа кажется мягче нижних слоев – песчинки в них сжаты и расположены ближе друг к другу.
Мы не можем найти общую теорию песка не потому, что плохо стараемся.
Для многих областей науки, от прогнозирования оползней до сельского хозяйства, понимание физики потоков частиц имеет решающее значение.
Просто мы пока не очень хорошо в этом разбираемся.
«Люди, которые работают на химических заводах с машинами, обрабатывающими частицы, подтвердят, что эти машины очень часто ломаются», — сказал Дэниелс.
– Любой, кто пробовал ремонтировать автоматическую кофемолку, знает, что в ней постоянно застревают частицы.
«Эти вещи работают не очень хорошо».
К счастью, мы не двигаемся полностью осязанием и можем кое-что сказать о том, почему песок кажется мягче или твёрже.
Обычно песок с более круглыми гранулами кажется мягче, поскольку гранулы легче скользят. Кроме того, гранулы меньшего размера не оказывают такого сильного давления на кожу.
Но если они очень маленькие, из-за влаги они слипнутся, из-за чего материал будет выглядеть комковатым и плотным.
Даниэль сказала, что самым мягким сыпучим материалом, к которому она когда-либо прикасалась, был Q-Cell, порошок кремнезема, который заполняет трещины в досках для серфинга.
Он состоит из полых гранул, поэтому кажется очень легким.
В то же время кварц плохо смачивается, поэтому такой порошок не комкуется.
Она сравнила то, как порошок сыпался в ведро, с очень мелким сухим пляжным песком.
Пляж из «песка» Q-Cell будет очень мягким, но не очень приятным.
Мелкий сухой порошок – это не песок, а пыль, и вдыхать такую пыль очень вредно для легких.
Размер и форма песчаных гранул на идеальном пляже должны сочетать в себе мягкость, крупность, комкование и многие другие свойства, делающие песок мягким и приятным для ходьбы.
Поскольку необходимо учитывать очень много факторов, очень сложно сказать, каким должен быть идеальный мягкий песок для пляжа.
Необходимо собрать больше экспериментальных данных.
Теги: #Научно-популярные #физика #песок #сыпучие среды #гранулы #песчинки
-
В Чем Разница Между Seo И Sem
19 Oct, 24 -
Повышение Популярности На Сайтах Загрузки
19 Oct, 24 -
Переключение Раскладки В Kde
19 Oct, 24 -
Ваш Собственный Aws. Часть 1
19 Oct, 24 -
Случайные Числа. Возьми Два
19 Oct, 24 -
Программирование Нервной Системы Человека
19 Oct, 24
