Ученые сняли фильм о зернах в коробке, Hi-Tech

Фотографии зерен спустя различное сремя после начала вращения контейнера. Изображение авторов исследования

Группа исследователей изучила, как будет вести себя смесь гранул разного размера, помещенная во вращающуюся емкость. Поведение гранул оказалось намного более сложным, чем считалось. Статья авторов пока не опубликована в рецензируемом журнале, но ее препринт доступен на сайте arXiv.prg.

Впервые способность гранул, находящихся во вращающемся контейнере, разделяться на группы была показана в 1939 году японским исследователем Йотиси Оямой (Yositisi Oyama). Ояма работал с цилиндрическим барабаном, который был заполнен гранулами только наполовину. Ученый показал, что гранулы разделяются на группы, граница между которыми проходит перпендикулярно оси вращения барабана.

Авторы нового исследования использовали контейнер другой формы - он был прямоугольным и плоским. Кроме того, ученые заполняли емкость гранулами практически "под завязку". Авторы работы выяснили, что даже в таких условиях гранулы разделяются на группы, причем траектории движения гранул оказались весьма замысловатыми. Ученые засняли поведение всей системы на видео, которое можно увидеть здесь.

Работы, подобные описанной выше, иногда кажутся несерьезными. Между тем, зачастую они имеют важное практическое значение. Например, данное исследование, теоретически, позволит ученым разработать способ разделения гранул в смесях. Недавно другой коллектив авторов анализировал свойства не менее странного объекта, чем гранулы в контейнере, - исследователи изучали складки на коврах.