Физики исследовали образование лавин в монослое сфер в наклоненном лотке

N+1Наука

Физики смоделировали лавину из фруктов на прилавке

Марат Хамадеев

Eduardo Rojas et al. / arXiv, 2022

Чилийские физики численно исследовали образование лавин в монослое сфер в наклоненном лотке, напоминающем выложенные на продажу фрукты. Поочередное извлечение случайных шариков из такой системы в конце концов рушит всю структуру. Ученые выяснили, что для определенного диапазона углов и начального числа сфер доля шариков, которые нужно достать, чтобы вызвать лавину, остается постоянной и равной примерно 8,7 процента. Исследование направлено для публикации в журнал Physical Review E, ознакомиться с ним можно по препринту.

Ситуация, когда большая система способна в результате цепной реакции разрушиться под влиянием малого воздействия, встречается повсеместно, начиная от физики и материаловедения и заканчивая экономикой и финансами. По этой причине ученые активно исследуют такие системы и строят математические модели, которые могут быть полезны в разных областях. Типичным примером этого можно считать эффект домино.

Похожим образом ведет себя и другая система: наклоненный монослой на подложке, состоящий из плотноупакованных гранул. В быту такие структуры можно увидеть на прилавках с фруктами и овощами, хотя нечто похожее встречается и при синтезе искусственных опалов. Если вытаскивать фрукты из нижней части лотка, то начиная с некоторого момента в нем возникнет лавина. Особенность гранулированного монослоя в том, что частицы (фрукты) как правило уложены в гексагональную или квадратную упаковку, а прочность структуры обеспечивает сеть контактных взаимодействий, которая может причинно связывать даже дальние участки. Несмотря на простоту такой структуры, никто системно не исследовал ее устойчивость к разрушению под влиянием единичных актов образования вакансий.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дикие павианы не прошли зеркальный тест Дикие павианы не прошли зеркальный тест

Исследователи провели зеркальный тест на диких медвежьих павианах

N+1
Дарина Якунина Дарина Якунина

Глава издательства «Поляндрия» — как поднимать сложные темы среди детей?

Собака.ru
Быстрее, выше, дешевле: как Маск и Безос делят космос Быстрее, выше, дешевле: как Маск и Безос делят космос

Илон Маск против Джеффа Безоса: кто успешнее осваивает космос?

Forbes
Мастер современной научной фантастики, которого рекомендовал сам Билл Гейтс: 5 лучших книг Кима Стэнли Робинсона Мастер современной научной фантастики, которого рекомендовал сам Билл Гейтс: 5 лучших книг Кима Стэнли Робинсона

Произведения фантаста Кима Стэнли Робинсона, на которые стоит обратить внимание

ТехИнсайдер
Совет от ученых, как есть достаточно белка, если отказаться от яиц Совет от ученых, как есть достаточно белка, если отказаться от яиц

Какие альтернативные варианты белка стоит добавить в свой рацион?

ТехИнсайдер
«Теорема зонтика, или Искусство правильно смотреть на мир через призму математики». Как поменять взгляд на повседневность с помощью математики «Теорема зонтика, или Искусство правильно смотреть на мир через призму математики». Как поменять взгляд на повседневность с помощью математики

Отрывок из книги «Теорема зонтика» — о том, как иначе смотреть на мир

N+1
Одна вокруг света: новая страна и ночь в полицейском участке Одна вокруг света: новая страна и ночь в полицейском участке

172-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Перу

Forbes
4 способа мужских манипуляций глазами женщин и экспертов 4 способа мужских манипуляций глазами женщин и экспертов

Почему нами манипулируют и мы с легкостью закрываем на это глаза?

Psychologies
Плати смартфоном легко! Плати смартфоном легко!

Как работает система быстрых платежей?

VOICE
Брюс Ли — это не просто про драки в кино. Он влюбил людей в спорт и объединил Америку с Азией Брюс Ли — это не просто про драки в кино. Он влюбил людей в спорт и объединил Америку с Азией

Как Брюс Ли за несколько лет успел изменить мир

Maxim
Антарктике ученые нашли «бактерию-супергероя» Антарктике ученые нашли «бактерию-супергероя»

Перед этим микроорганизмом пасуют все антибиотики

Вокруг света
Когда умрет Солнце: может ли человечество спастись, превратив планету в космический корабль? Когда умрет Солнце: может ли человечество спастись, превратив планету в космический корабль?

Придется ли нашим потомкам убираться с родной планеты?

ТехИнсайдер
Революция дилетантов: как дерматолог и юрист устроили Кубинскую революцию Революция дилетантов: как дерматолог и юрист устроили Кубинскую революцию

Как маленькая компания интеллигентов изменила жизнь целой страны

Вокруг света
От Морятника до Мортуария: 10 небанальных достопримечательностей Волгограда, которые стоит посетить каждому От Морятника до Мортуария: 10 небанальных достопримечательностей Волгограда, которые стоит посетить каждому

Город, сменивший три названия и растянувшийся вдоль Волги на сто километров

Вокруг света
Внутренний критик: как он рождается в нас и как направить его в конструктивное русло Внутренний критик: как он рождается в нас и как направить его в конструктивное русло

Вряд ли есть человек, который не сталкивался со своим внутренним критиком

Psychologies
Раздражение после бритья: от чего возникает и как избежать Раздражение после бритья: от чего возникает и как избежать

Раздражение после бритья — распространенная проблема

РБК
Как устроено образование в Аргентине: от детских садов до университетов Как устроено образование в Аргентине: от детских садов до университетов

В Аргентине детей отправляют в ясли уже в 1,5 месяца

Вокруг света
Ресторатор Борис Зарьков: «Дальше очень просто – жизнь продолжается. Вы находитесь “здесь”» Ресторатор Борис Зарьков: «Дальше очень просто – жизнь продолжается. Вы находитесь “здесь”»

Ресторатор Борис Зарьков – пат в шахматах, уход Michelin и «голые короли

СНОБ
«И доктор не нужен»: ученые выяснили, какой фрукт надо есть диабетикам каждый день «И доктор не нужен»: ученые выяснили, какой фрукт надо есть диабетикам каждый день

Этот фрукт значительно снижает уровень сахара в крови

Вокруг света
Почему мужчины и женщины не могут быть просто друзьями? Почему мужчины и женщины не могут быть просто друзьями?

Возможны ли близкие, но платонические отношения между мужчиной и женщиной?

Psychologies
На вкус как Луна: зачем NASA кормило тараканов грунтом На вкус как Луна: зачем NASA кормило тараканов грунтом

Почему ученым пришло в голову кормить тараканов лунным грунтом?

N+1
Передний привод: что это и чем отличается от заднего Передний привод: что это и чем отличается от заднего

Ни один тип привода не идеален, каков баланс основных показателей у переднего?

РБК
Почему не нужно бояться неизвестности Почему не нужно бояться неизвестности

Как перестать бояться будущего и изменить отношение к жизни?

Psychologies
Математик — о том, зачем идти в науку и как себя вести молодому ученому Математик — о том, зачем идти в науку и как себя вести молодому ученому

Почему наука — это потребность, а не вопрос выбора

РБК
Как устроены катапульты истребителей V поколения и в чем их предназначение Как устроены катапульты истребителей V поколения и в чем их предназначение

Системы жизнеобеспечения и спасения пилота — важный элемент конструкции самолета

ТехИнсайдер
Жук-плавунец: универсальный хищник и сексуальный маньяк Жук-плавунец: универсальный хищник и сексуальный маньяк

Он умеет летать по воздуху и передвигаться по суше, но все же его стихия — вода

Вокруг света
«Глазами альбатроса»: Ученый отправляется в путешествие, чтобы понаблюдать за жизнью альбатросов «Глазами альбатроса»: Ученый отправляется в путешествие, чтобы понаблюдать за жизнью альбатросов

Атолл Мидуэй лежит в томном одиночестве в центре северной части Тихого океана

N+1
Правила жизни Виктора Цоя Правила жизни Виктора Цоя

Правила жизни рок-музыканта, лидера группы "Кино" Виктора Цоя

Правила жизни
Дети научат искусственный интеллект учиться Дети научат искусственный интеллект учиться

Дети часто обучаются на единственном примере. ИИ пока такое обучение недоступно

ТехИнсайдер
Никаких заторов Никаких заторов

7 продуктов, снижающих риск образования тромбов

Лиза
Открыть в приложении