Cella sperimentale e schema dell'eccitazione twist. Le immagini mostrano gli stati iniziale (sinistra) e finale (destra) per un insieme di 25.000 cubi sottoposti a N =3×10 5 colpi di scena di intensità Γ=1,01. Credito: Lettere di revisione fisica (2017). DOI:10.1103/PhysRevLett.119.228002
(Phys.org) — Un piccolo team di ricercatori dell'Universidad de Navarrahas in Spagna e del Cinvestav Unidad Monterrey in Messico ha scoperto che l'applicazione di torsioni alternate a un cilindro pieno di dadi quadrati fa allineare i dadi. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive i loro esperimenti con i dadi agitatori e ciò che hanno trovato.
La maggior parte delle persone ha assistito a cosa succede quando si agita casualmente un barattolo pieno di sassi, noci o altri oggetti duri, in breve tempo, si allineano in modo da renderli più compatti. I produttori hanno imparato a trarne vantaggio progettando macchine che agitano o toccano i contenitori per comprimere i materiali. In questo nuovo sforzo, i ricercatori riferiscono che l'agitazione alternata fa un lavoro ancora migliore, almeno con piccoli, oggetti quadrati.
Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno caricato 25, 000 dadi di plastica, ciascuno di circa mezzo centimetro di lato, in un cilindro trasparente. Hanno quindi applicato diversi effetti di agitazione al cilindro per vedere quale potrebbe causare la compattazione più efficace. Hanno scoperto che una torsione alternata, simile a quello utilizzato da una comune lavatrice funzionava meglio, ma solo quando veniva applicata un'accelerazione sufficiente. Hanno scoperto che la rotazione applicata esercitava una forza verso l'esterno contro le pareti del cilindro mentre il sobbalzo che si verificava quando un movimento di rotazione veniva improvvisamente interrotto e poi invertito causava un leggero rimescolamento dei dadi. Applicando la tecnica della torsione alternata, i dadi si allineavano dall'alto verso il basso e formavano anche cerchi concentrici se guardati dall'alto.
I ricercatori hanno anche scoperto che affinché la tecnica funzioni, doveva essere applicata una sufficiente accelerazione di rotazione per provocare una quantità sufficiente di movimento da parte del dado quando veniva improvvisamente fermato. Più specificamente, hanno scoperto che un'accelerazione di circa la metà di quella della gravità ha fatto sì che i dadi raggiungessero una densità massima dopo 10, 000 colpi di scena alternati. Accelerazioni inferiori non erano sufficienti per far allineare i dadi in un ragionevole lasso di tempo.
I ricercatori suggeriscono che le loro scoperte offrono un possibile nuovo mezzo per compattare i materiali come parte di un processo di produzione.
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