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    Usando arroz tufado para simular prateleiras de gelo em colapso e barragens de enrocamento

    O problema de meios porosos quebradiços parcialmente embebidos. Crédito:François Guillard e Itai Einav

    Dois pesquisadores da Universidade de Sydney descobriram que arroz tufado e leite podem servir como substitutos para simular prateleiras de gelo em colapso e represas de enrocamento. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , Itai Einav e François Guillard discutem seus experimentos com arroz e leite em seu laboratório e o que eles acreditam que isso lhes mostrou sobre eventos de colapso do mundo real.

    Pesquisas anteriores mostraram que plataformas de gelo e barragens de enrocamento têm algo em comum - ambas estão sujeitas a eventos de colapso. Os eventos de colapso ocorrem à medida que o material poroso na parte inferior de uma estrutura se torna saturado, tornando-o mais fraco. Em algum ponto, o material logo acima do material enfraquecido desmorona no material saturado. Com prateleiras de gelo, o colapso pode ser bastante majestoso - com barragens de enrocamento, tal colapso pode ser catastrófico para aqueles que vivem rio abaixo. Por essa razão, os cientistas gostariam de saber mais sobre como eles funcionam.

    Com plataformas de gelo e barragens de enrocamento, um evento de colapso pode levar muito tempo e o material é muito grande. Essas características dificultam o estudo de tais eventos. Para contornar os dois problemas, Einav e Guillard propuseram um substituto adequado:arroz tufado e leite.

    Para simular o que acontece quando uma barragem de enrocamento desmorona, os pesquisadores encheram um tubo oco com arroz tufado e, em seguida, adicionaram pressão empurrando para baixo a partir do topo - o fundo do tubo foi selado, evitando que os flocos de arroz sejam ejetados. Os pesquisadores então adicionaram uma pequena quantidade de leite, que vazou para o fundo do tubo.

    Esboço do colapso da barragem de enrocamento sob ação capilar. Crédito:François Guillard e Itai Einav

    Os pesquisadores relataram que o leite foi absorvido para cima no arroz tufado até um certo ponto em que a pressão exercida sobre o arroz fez com que o arroz tufado seco desmoronasse no arroz tufado úmido e amolecido. Ao fazer isso, os grãos secos de arroz tufado estalaram, estalou e estalou. Os pesquisadores apelidaram o evento do colapso de "terremoto de arroz, "e observaram que eles ocorreram repetidamente à medida que o leite continuava a saturar cada nova camada inferior. Eles também notaram que o tempo entre os eventos de colapso aumentava.

    Como controlar o tempo usando cereais? Este filme dá a resposta. Crédito:François Guillard e Itai Einav

    Intrigado com suas descobertas, os pesquisadores criaram o que eles chamam de "modelo de onda de esmagamento, "que eles acreditam que pode ser útil para descrever o comportamento de eventos de colapso muito maiores.

    Esquema do experimento. Crédito:François Guillard e Itai Einav

    Vídeo de injeção de leite em uma coluna de arroz tufado sob pressão constante, focando na região próxima à interface saturada / insaturada (o vídeo é 15 vezes mais rápido que o tempo real). Crédito:Einav e Guillard, Sci. Adv . 2018; 4:eaat6961

    © 2018 Phys.org

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