El Sorprendente Comportamiento De La Arena

El sorprendente comportamiento de la arena (PR-76) |
J. Corominas (Escola Pia de Sitges) |
A pesar de su aparente simplicidad los materiales granularescomo 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 uncomportamiento desconcertante
Efectivamente, estos materiales que, en ciertos aspectos parecen intermedios entre los líquidos y los sólidos, se diferenciannotablemente  de estos dos estados de la materia en numerosas situaciones.
Cómo lo hacemos
Un recipiente pequeño y ligero, por ejemplo un vaso de plástico se llena dearena. Un palo de madera,, incluso un lápiz, que sea algo rugoso se entierra parcilamente en la arena. A continuación se golpea con suavidad el envase contrala mesa durante un cierto tiempo con la finalidad de compactar la arena.
Comprueba que has compactado tanto la arena que puedes levantar el conjunto de vasocon arena, simplemente, agarrando el palo con la mano y tirando suvemente hacia arriba.
Explicación 
Cuando los materiales granulares están perfectamentecompactados, 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 demadera. La resultante de las fuerzas es una fuerza  de componente horizontal entre la pared y el palo.
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Debido a la fricción, hay una fuerza tangente a lapared, dirigida hacia arriba, opuesta al peso.
| En azul: las fuerzas entre la pared y un grano de arena.  En verde las fuerzas de rozamiento y el peso  |