Войти
Бразильские орехи едут поверх других орехов ассорти 
Воспроизвести медиа Демонстрация бразильского ореха Эффект, заключающийся в использовании стеклянной банки, чашки риса и стопки монет, служащих нарушителем, первоначально расположенной внизу. Гранулярная конвекция - это явление, при котором гранулированный материал подвергается встряхиванию или вибрация будет иметь характер циркуляции, аналогичный типам жидкости конвекции. Иногда это описывается как эффект бразильского ореха, когда самые крупные частицы оказываются на поверхности гранулированного материала, содержащего смесь объектов разного размера; это происходит из примера типичного контейнера смешанных орехов, где самым большим будет бразильский орех. Это явление также известно как эффект мюсли, поскольку он наблюдается в пакетах хлопьев для завтрака, содержащих частицы разного размера, но схожей плотности, например, мюсли смесь.
В экспериментальных условиях наблюдалась гранулярная конвекция частиц различного размера, образующая конвекционные ячейки, подобные движению жидкости. Конвекция гранулированных потоков становится хорошо изученным явлением.
Воспроизвести медиа Эффект бразильского ореха Может быть нелогично обнаружить, что самые крупные и (предположительно) самые тяжелые частицы поднимаются до вверху, но возможны несколько объяснений:
Это явление связано с парадоксом Паррондо в той мере, в какой движутся бразильские орехи. к верхней части смешанных орехов против гравитационного градиента при случайном встряхивании.
Гранулярная конвекция была исследована с помощью МРТ, где конвекция вращается так же, как в жидкостях (Ячейки Бенара ) можно визуализировать.
Эффект представляет серьезный интерес для некоторых производственных операций; после получения гомогенной смеси гранулированных материалов разделение различных типов частиц обычно нежелательно. Несколько факторов определяют серьезность эффекта бразильского ореха, включая размер и плотности частиц, давление любого газа между частицами и форму. контейнера. Прямоугольная коробка (например, коробка хлопьев для завтрака) или цилиндр (например, банка с орехами) хорошо подходят для усиления эффекта, в то время как контейнер с наклонными наружу стенками (например, в конической или сферической форме). геометрия) приводит к так называемому эффекту перевернутого бразильского ореха .
В астрономии это обычное явление для низкой плотности или груды щебня астероиды, например астероид 25143 Итокава. и 101955 Бенну.
В геологии эффект распространен в ранее покрытых оледенением областях, таких как Новая Англия и областях в регионах вечная мерзлота, где ландшафт образует кочки из-за морозного пучка - новые камни появляются на полях каждый год из более глубоких подземных слоев. Гораций Грили заметил: «Сбор камней - это бесконечный труд на одной из тех ферм в Новой Англии. Выбирайте как можно точнее, следующая вспашка приведет к новому извержению валунов и гальки размером с орех гикори до чайника ". Намек на причину появляется в его дальнейших описаниях, что «эту работу в основном нужно делать в марте или апреле, когда земля пропитается ледяной водой». Подземная вода замерзает, поднимая над ней все частицы. Когда вода начинает таять, более мелкие частицы могут оседать в открытых пространствах, в то время как более крупные частицы все еще поднимаются. К тому времени, когда лед больше не поддерживает более крупные камни, они, по крайней мере, частично поддерживаются более мелкими частицами, которые скользили под ними. Повторные циклы замораживания-оттаивания в течение одного года ускоряют процесс.
Это явление является одной из причин обратной сортировки, которая может наблюдаться во многих ситуациях, включая разжижение почвы во время землетрясений или оползни. Гранулированная конвекция также иллюстрируется потоком обломков, который представляет собой быстро движущийся разжиженный оползень из рыхлого, насыщенного мусора, который выглядит как текучий бетон. Эти потоки могут переносить материал размером от глины до валунов, включая древесные обломки, такие как бревна и пни. Потоки могут быть вызваны интенсивными дождями, таянием ледников или их комбинацией.
