New York | Heidelberg, 12 de julho de 2017 Leonardo Da Vinci já o tinha notado. Existe uma dinâmica muito peculiar da matéria granular, como areia seca ou grãos de trigo. Quando essas partículas granulares são deixadas em uma superfície sólida vibrante, eles não estão apenas sujeitos a vibrações aleatórias, eles também estão sob o feitiço de sólidas forças de atrito, como a força que um piso seco exerceria sobre um tijolo em contato com aquele piso. Em um estudo publicado em The European Physical Journal E , Prasenjit Das, da Universidade Jawaharlal Nehru, Índia, e colegas ampliaram nossa compreensão deste problema a partir do conhecido, caso unidimensional para dimensões múltiplas.

O problema com o caso unidimensional é que ele não representa a realidade física. Neste estudo, os autores resolveram a equação que descreve o efeito do atrito sólido em materiais granulares para um número arbitrário de dimensões.

Primeiro, eles consideraram que, porque a partícula é afetada por uma força aleatória vibrante, eles não podem obter sua posição e velocidade com certeza. Portanto, eles consideraram a distribuição de probabilidade de sua posição. Eles então usaram uma equação - a equação de Fokker-Planck (FP) - para descrever sua evolução.

Eles conseguiram resolver esta equação, e obter quantidades físicas relevantes que são mensuráveis ​​experimentalmente para verificar a validade de sua solução, empregando uma analogia simples com outro campo, o da mecânica quântica e a solução da famosa equação de Schrõdinger. Seus resultados estão em excelente concordância com soluções numéricas em 2 e 3 dimensões.

Isso significa que o modelo também pode ser usado em estudos posteriores de uma partícula acionada em um fluido granular, que é relevante para vários setores, variando de construção a produtos farmacêuticos. Neste problema, uma força constante atua sobre uma partícula intrusa que interage por meio de duas forças, ou seja, as forças de contato normais e as forças de atrito, com as partículas do fluido granular.