" Un modelo simple para la flotación inversa en un medio granular sometido a vibraciones"

Oliver Pozo, G. Gutierrez y L. I. Reyes, Laboratorio de Materia Condensada, USB.

Ricardo Paredes, Centro de Fisica, IVIC.

Al introducir un objeto en arena y someterlos a vibraciones verticales, se ha observado experimentalmente que cuando la amplitud de la aceleración de las oscilaciones está por encima de un umbral, el objeto, que denominamos intruso, flota si su densidad es mayor que la densidad de la arena, y se hunde cuando su densidad es menor que la del medio granular. Se propone un modelo simple para explicar este fenómeno de flotación inversa. El modelo se construye a partir de la ecuación de movimiento para un objeto inmerso en un medio granular sometido a vibraciones verticales, suponiendo que el medio se convierte en un fluido cohesivo en una parte del ciclo de oscilación, y se comporta como un sólido en la otra parte del ciclo. Se calcula el desplazamiento del intruso en función del tiempo, variando su densidad, relativa a la densidad del medio, y fijando valores suficientemente grandes para la aceleración adimensional de las oscilaciones. Se obtiene que el desplazamiento del intruso inmerso es lineal con respecto al tiempo. Las velocidades medias de ascenso o descenso, que predice el modelo, concuerdan con las obtenidas experimentalmente.