Fysikk og Fascinasjon

en blogg om ny og gammel forskning, og om den fantastiske naturen

Kveldsmatfysikk og hva det har med snøskred å gjøre

4 kommentarer

20140319-210454.jpgI familien vår har vi en stor, gjennomsiktig plastboks der vi blander Masse Rosiner Og Annet Snask Müsli med havregryn og andre sunneogkjedelige ingredienser. Når boksen er full spiser storebror gjerne fem porsjoner til kveldsmat, men han velger ofte brødskive med gulost når müsliboksen begynner å tømmes.

Er dette fysikk?

Selvfølgelig.

Om du rister på en boks med partikler (korn, nøtter, legoklosser, steiner eller hva som helst av andre harde ting som ikke klistrer seg fast i hverandre), vil etterhvert de største partiklene havne øverst. I fysikkverdenen kalles dette «The Brazil Nut Effect», fordi paranøttene (Brazil nuts), store som de er, alltid havner øverst i nøtteblandingen. Denne effekten gjør det kjedelig å spise den siste porsjonen i müslipakken, men den har nok større økonomisk betydning i fabrikken der müslien lages, der innholdet i hver pakke helst skal være det samme, og i en del andre industrisammenhenger.

Et fysikkproblem som både er matnyttig og industrirelevant får naturligvis stor oppmerksomhet, og etter kjapt søk i den største artikkeldatabasen i dag fant jeg 69 artikler om «Brazil nut effect» publisert siden 2001. Den siste i januar i år.

Så hva er det som skjer?

Jeg skal gi deg den enkle forklaringen: Når du rister på boksen, hopper først alle kornene litt opp, og så faller alle ned igjen. Når kornene faller ned, har de muligheten til å krype litt lengre ned enn der de startet fra, om det har åpnet seg opp et tomrom med riktig størrelse. Det skal ikke så mye til å få plass til et havregryn, men det er ganske usannsynlig at det åpner seg opp et hull på størrelse med en paranøtt. Derfor kan de små kornene snike seg under de store kornene for hvert rist, og de store kornene blir presset lengre og lengre opp, uten mulighet til å komme seg ned.

Hadde dette vært den fulle og hele forklaringen, så hadde det ikke vært publisert 69 fysikkartikler om dette siden 2001. Om du ønsker å vite mer om saken, kan jeg anbefale deg å lese Jostein Riiser Kristiansens sak om müslifysikk til frokost på kollokvium.no (jeg er altså ikke helt original når jeg skriver dette innlegget), der han går litt dypere inn i forklaringene. Du kan også trykke her for å se at noen har studert dette i «a simulated reduced gravity environment aboard an airplane».

Men hva med snøskredet? Masse partikler som fyker av gårde. Du er i trøbbel om du er en av dem. Hvis du har en stor ballong i sekken din som kan løses ut med en gasspatron, kan du bli så stor at du flyter opp som en paranøtt. Matnyttig og livsnyttig fysikk, intet mindre.

Reklamer

4 thoughts on “Kveldsmatfysikk og hva det har med snøskred å gjøre

  1. Mer irriterende enn små nøtter eller müsli på bunnen av boksen er at de bitte små Lego-bitene som er så vanskelige å plukke med fingrene i utgangspunktet alltid havner på bunnen. Slik var det da jeg var gutt, og slik er det fortsatt når jeg har blitt pappa. Fant forresten en forklarende YT-video, ikke med Lego, men med spraylakkerte paranøtter. https://www.youtube.com/watch?v=KLPxkXfpJKk

  2. Jeg har arbeidet en god del med gassmaskefiltere for å beskytte mot kjemiske våpen. Et slikt filter er i prinsippet en boks fylt med korn av aktivt kull (pluss et partikkelfilter, men det er irrelevant i denne sammenhengen). Det er viktig at kullet, som består av partikler med forskjellig størrelse, fyller boksen helt, så det ikke rører seg og danner kanaler under bruk. Man skulle intuitivt tro at da burde man riste sammen kullet etter at boksen var fylt, for å få maksimal tetthet. Men da vokser volumet av kullet, og det separeres etter partikkelstørrelse, med de største partiklene øverst (i tyngdefeltet).
    Så måten å fylle et filter på er det som kalles ”Snowstorm filling”. Man bruker en trakt med tråder på tvers som separerer kullkornene så de faller ett for ett, og finner sin plass hvor de har lavest energi (i tyngdefeltet) før neste korn legger seg på plass. Da blir pakkingen maksimalt tett. Denne metoden benyttes av alle som produserer kullfiltere hvor pakketettheten er kritisk.
    For å demonstrere dette for besøkende på labben pleide jeg å fylle et måleglass på denne måten med kull, og merket av hvor stort volumet var. Så snur jeg glasset opp ned et par ganger eller rister litt på det. Da øker volumet ganske mye, 10-15%.

Legg igjen en kommentar

Fyll inn i feltene under, eller klikk på et ikon for å logge inn:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter-bilde

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+-bilde

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s