Makarov Physics Suite: Песочные часы 3D

За прозрачными стенками тысячи песчинок собираются в насыпь, проходят через узкую горловину и образуют новую горку внизу. Переверните часы, и вся эта структура придёт в движение: зёрна покатятся по стеклу, столкнутся друг с другом и снова найдут путь вниз. Знакомый прибор превращается в маленькую лабораторию сыпучих материалов. У каждой песчинки есть собственное движение и вращение. Тяжесть тянет её вниз, а контакты с соседями и стенками перераспределяют силы. Трение и неупругие столкновения рассеивают механическую энергию, помогая насыпи остановиться. У узкого отверстия зёрна могут образовывать своды, способные задерживать поток. Поэтому поведение песка определяется не только силой тяжести: важны размер прохода, взаимное расположение частиц и свойства их контактов. Выберите 2 000, 6 000 или 12 000 зёрен, меняйте диаметр горловины и трение, рассматривайте часы с разных сторон. Во время переворота движущиеся стенки передают частицам импульс, а после него можно снова следить за расходом и числом прошедших зёрен. Сопоставьте измеренный поток с эмпирической оценкой Беверлоо: она служит ориентиром для сравнения, а движение возникает из расчёта отдельных частиц. Модель использует укрупнённые сухие сферические зёрна, позволяя разглядеть механику, скрытую в обычной тонкой струйке песка.