#5.02 저울 마술

La balance magique - expérience scientifique #5.02 de Grains de bâtisseurs




입자들은 튜브의 벽면에 닿는 돔과 같은 형태를 만든다. 

입자들의 무게는 저울에 닿는 바닥으로 향하지 않고(저울에 무게가 잡히지 않고) 튜브 측면으로 쏠린다. 


[Expérience 5.02] La balance magique 

Dans certaines conditions, peser du sable peut se révéler compliqué. Dans cette expérience, un tube est placé au-dessus d’une balance, de telle sorte que le tube ne repose pas directement sur le plateau. On remplit le tube de sable petit à petit, en notant l’évolution du poids.  

Un premier volume est versé dans le tube : la balance indique 140 grammes. On verse un deuxième volume à peu près identique. La balance indique 150 grammes (au lieu de 280) ! A partir du troisième volume, le poids reste inchangé. On peut remplir le tube en entier, rien n’y fait, le poids n’évolue plus. Il reste constant. La balance semble bloquée. 

A l’intérieur du tube, les grains forment des chaînes de contact. Les forces existants dans l’empilement ont tendance à se redistribuer vers les parois latérales, plutôt que de se diriger tout droit vers le bas comme la force de gravitation. Ainsi, le poids du sable n’est pas transmis jusqu’au plateau de la balance. Il est dévié vers les parois du tube, qui par friction, en supportent une partie. Ainsi, seul une petite partie des grains contribue à la masse apparente. La balance ne mesure que les grains les plus proches (à une hauteur inférieure au diamètre du silo approximativement). La friction des parois joue un rôle essentiel et amplifie les effets de voûte. Ainsi, dans un silo à grains par exemple, toute surcharge en hauteur doit être supportée par les parois qui doivent être pensées pour supporter ces forces. Dans le cas contraire, les pressions latérales sont telles qu’elles peuvent faire effondrer le silo.


출처 | source : https://www.youtube.com/user/AtelierAmaco