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    Usar arroz inflado para simular el colapso de las plataformas de hielo y las presas de enrocado

    El problema de los medios porosos frágiles parcialmente empapados. Crédito:Francois Guillard e Itai Einav

    Un par de investigadores de la Universidad de Sydney descubrió que el arroz inflado y la leche pueden servir como sustitutos para simular el colapso de las plataformas de hielo y las presas de enrocado. En su artículo publicado en la revista Avances de la ciencia , Itai Einav y François Guillard discuten sus experimentos con arroz y leche en su laboratorio y lo que creen que les mostró sobre los eventos de colapso del mundo real.

    Investigaciones anteriores han demostrado que las plataformas de hielo y las presas de enrocado tienen algo en común:ambos son propensos a colapsar. Los eventos de colapso ocurren cuando el material poroso en la parte inferior de una estructura se satura, haciéndolo más débil. En algún momento, el material que está justo encima del material debilitado se colapsa en el material saturado. Con estantes de hielo el colapso puede ser bastante majestuoso, con presas de enrocado, tal colapso puede ser catastrófico para quienes viven río abajo. Por esta razón, a los científicos les gustaría saber más sobre cómo funcionan.

    Con plataformas de hielo y presas de enrocado, un evento de colapso puede llevar mucho tiempo y el material es bastante grande. Tales características dificultan el estudio de tales eventos. Para sortear ambos problemas, A Einav y Guillard se les ocurrió un sustituto adecuado:arroz inflado y leche.

    Para simular lo que sucede cuando se derrumba una presa de enrocado, los investigadores llenaron un tubo hueco con arroz inflado y luego agregaron presión empujando hacia abajo desde la parte superior; la parte inferior del tubo estaba sellada, evitando que las bolitas de arroz sean expulsadas. Luego, los investigadores agregaron una pequeña cantidad de leche, que se filtró en el fondo del tubo.

    Esquema del colapso de la presa de enrocado por acción capilar. Crédito:Francois Guillard e Itai Einav

    Los investigadores informan que la leche se absorbió hacia arriba en el arroz inflado hasta cierto punto en el que la presión que ejercía sobre el arroz hizo que el arroz inflado seco colapsara en el arroz inflado húmedo ablandado. Mientras lo hacía, los granos secos de arroz inflado se partieron, crujió y estalló. Los investigadores llamaron al evento de colapso un "terremoto de arroz, "y notaron que ocurrieron repetidamente a medida que la leche continuaba saturando cada nueva capa inferior. También notaron que el tiempo entre eventos de colapso se hizo más largo.

    ¿Cómo hacer un seguimiento del tiempo usando cereales? Esta película da la respuesta. Crédito:Francois Guillard e Itai Einav

    Intrigado por sus hallazgos, los investigadores crearon lo que llaman un "modelo de ola aplastante, "que creen que podría resultar útil para describir el comportamiento de eventos de colapso mucho más grandes.

    Esquema del experimento. Crédito:Francois Guillard e Itai Einav

    Video de inyección de leche en una columna de arroz inflado a presión constante, centrándose en la región cercana a la interfaz saturada / insaturada (el video es 15 veces más rápido que el tiempo real). Crédito:Einav y Guillard, Sci. Adv . 2018; 4:eaat6961

    © 2018 Phys.org

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