Sandburg Physik aufgedeckt

Wer Sandburgen gebaut hat erfährt, dass sie auf den besten halten, wenn das Baumaterial ein wenig Wasser beigemischt ist. Aber bis jetzt konnte nicht Wissenschaftler warum vereinbaren.

Wasser Sandkörner zusammenhält durch die Bildung von "Flüssigkeit-Brücken" zwischen den Kontaktstellen der Körner, findet eine neue Studie. Die Zugkräfte der Brücken schafft eine anziehende Kraft zwischen den Körnern, die nicht vorhanden ist in trockenen Sand.

Sarah Nowak MIT und Kollegen an der Clark University setzen Sie Sand in einer rotierenden Trommel.

Während die Trommel gedreht, würde der Sand aufbauen, in einem Haufen bis es den maximalen Winkel von Stabilität erreicht – die steilste Piste einen Haufen erreichen kann, bevor es zusammenbrach. Als er zusammenbrach, Maßen die Forscher den Hang von dem Haufen nach dem Zusammenbruch, genannt den Winkel der Ruhe.

Sie fanden heraus, dass die Zugabe von selbst kleinste Mengen von Wasser stark die Sandkörner Fähigkeit erhöht, halten Sie sich an einander, ermöglichte den Haufen zusammen zu bleiben in einem steileren Winkel und Zusammenbruch weniger drastisch als wenn der Sand trocken war.

Und einige der Brücken nach dem Zusammenbruch intakt blieb. Sie können dies am Strand sehen, wenn eine Sandburg in Klumpen von Feuchtigkeit zerfällt statt Rollen Blätter von trockenem Sand zusammengehalten.

Die Ergebnisse sind detailliert in der Oktober-Ausgabe der Zeitschrift Nature Physics.

Sand interessiert Physiker, weil es oder einer Sammlung von makroskopischen festen Körnern, flüssige und feste Eigenschaften ausstellt.

"Z. B. trockener Sand in einen Eimer kann wie eine Flüssigkeit gegossen werden, aber es unterstützt auch das Gewicht eines Felsens platziert an der Spitze – auch wenn das Gestein Dichter als der Sand ist" Peter Schiffer der Pennsylvania State University schrieb in einer begleitenden Analyse im Journal.

Verständnis der Wechselwirkungen zwischen trockenen Getreide und Flüssigkeiten ist von entscheidender Bedeutung nicht nur für Sandburgen, sondern für die Industrie von Bergbau bis hin zu pharmazeutischen Entwicklung.

Für Sandcastle Builder, die beste Mischung, es stellt sich heraus, ist ein Eimer Wasser für alle acht Eimer Sand.

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