viernes, 3 de septiembre de 2010

El sorprendente comportamiento de la arena


A pesar de su aparente simplicidad los materiales granulares como la arena, el balasto de las vías del tren o el contenido de los paquetes de cereales presentan una variedad sorprendente de propiedades y a menudo un comportamiento desconcertante
Efectivamente, estos materiales que, en ciertos aspectos parecen intermedios entre los líquidos y los sólidos, se diferencian notablemente  de estos dos estados de la materia en numerosas situaciones.

Materiales
- arena
- recipiente (vaso o cubo de plástico)
- palo o lápiz algo rugoso 
Procedimiento
LLenamos de arena el vaso de plástico.
Enterramos parcialmente el palo dentro del vaso
Golpeamos con suavidad el envase contra la mesa durante un cierto tiempo con la finalidad de compactar la arena. Agarramos el palo y tiramos hacia arriba.
¿Qué sucede?
Comprobamos que hemos compactado tanto la arena que puedes levantar el conjunto de vaso con arena, simplemente, agarrando el palo con la mano y tirando suvemente hacia arriba.

Explicación 
Cuando los materiales granulares están perfectamente compactados, aparecen unas fuerzas que empujan un grano contra otro. El conjunto de granos se dispone formando arcos entre las paredes del vaso y el palo de madera. La resultante de las fuerzas es una fuerza  de componente horizontal entre la pared y el palo.






Debido a la fricción, hay una fuerza tangente a la pared, dirigida hacia arriba, opuesta al peso.