:: Physikalische Kleinigkeiten ::

:: 18.5.05 ::

Sandhaufenphysik
An sich glaubt man ja nicht, daß ein Sandhaufen interessante Physik liefern könnte. Dennoch sind Sandhaufen für Überraschungen gut. Ein merkwürdiges Phänomen ist zum Beispiel, daß der Druck in manchen Sandhaufen nicht unter der Spitze am größten ist, sondern außerhalb der Mitte, näher am Rand. Die Frage ist demnach: Wie breiten sich Kräfte in Sandhaufen aus? Eine Möglichkeit ist, daß die Kräfte sich gleichmäßig ausbreiten - sozusagen diffundieren. Dann wäre unter der Spitze des Sandhaufens der Druck am größten. Oder die Kräfte werden an den Seiten - quasi wellenförmig - abgeleitet, so daß im Inneren der Druck kleiner ist. Israelische Physiker haben Modellrechnungen gemacht, bei dem sie alle wichtigen Parameter variiert haben, wie die Reibung der Sandkörner, die Größe der Körner und die Größe des Sandhaufens. Das Ergebnis ist, daß neben der Reibung die Größe des Sandhaufens entscheidend ist. In der Mitte ist der Druck nur bei kleinen Sandhaufen nicht am höchsten. Das ist ganz beruhigend, denn es war schon vermutet worden, daß man die Sandphysik neu schreiben muß. Denn Kräfte, die in Sandhaufen an den Seiten abgeleitet werden, waren bisher meist nicht berücksichtigt worden. (Nature 435 (2005) 188)
[Mechanik]

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