Espresso avanzato

0 di 80 lezioni complete (0%)

Æ Compattazione e permeabilità

Æ 4.02 Inceppamento

'Jamming', in fisica, si riferisce al modo in cui alcuni tipi di materiali fluidi o simili ai fluidi, comprese le polveri, diventano più viscosi a densità più elevate. All'aumentare della densità, le particelle si compattano più strettamente insieme, finché il fluido non subisce una transizione. A questo punto le particelle sono così fitte che il materiale si comporta come un solido anziché come un liquido.

Per capire come appare questa transizione, immagina di versare un flusso di sabbia su una superficie piana. Quando versi la sabbia, si comporta come un liquido. Tuttavia, quando raggiunge la superficie forma un mucchio, invece di espandersi come un liquido. La forza di gravità che spinge insieme i granelli di sabbia li ha fatti incastrare e comportarsi come un solido.

Sabbia che forma un mucchio, comportandosi come solida.

Un altro esempio è il modo in cui la sabbia a volte può incepparsi in una clessidra. Se le particelle di sabbia formano una struttura ad arco, l'arco stesso inizia a incepparsi sotto il peso della sabbia sopra di esso, che preme insieme le particelle. Aumentare la forza sulla sabbia inceppata accumulando più sabbia sopra o cercando di spingerla attraverso non la sbloccherà. Solo un intervento che interrompe lo stato di inceppamento (come tremante la clessidra) permetterà alla sabbia di scorrere nuovamente.

Una struttura ad arco impedisce alla sabbia di fuoriuscire dallo stretto foro di un imbuto, provocandone l'inceppamento.

L'inceppamento svolge un ruolo in molte situazioni diverse, dal trasporto di polveri attraverso i tubi nell'industria del calcestruzzo alla spiegazione del modo in cui le rocce cadono in una valanga. Gli stessi modelli fisici possono essere utilizzati anche per descrivere gli ingorghi, trattando le auto come un fluido granulare, che scorre lungo la strada.

Quando applichiamo la forza al caffè pressandolo, arriva un punto in cui le particelle si "inceppano" e cessano di muoversi. Questo punto è la massima densità che possiamo ottenere con la rincalzatura a mano. Spingere più forte non può rendere il letto più stretto,