"Шинброт и Муцио обнаружили, что тяжелые предметы плавают, а легкие тонут в трясущемся слое песка. В других экспериментах они наблюдали эти модели течения, когда наклоняли слой.Согласно отчету, опубликованному 16 ноября в PRL, крупные объекты, кажется, бросают вызов гравитации в трясущемся ящике с песком. Авторы обнаружили, что при сильном встряхивании тяжелые предметы, помещенные в песок, всплывают наверх, в то время как легкие предметы тонут. Они предлагают частичное объяснение феномена, но признаются, что озадачены некоторыми своими наблюдениями. Эксперименты представляют собой пример удивительно сложного поведения, которое физики наблюдали в гранулированных материалах, которые не подчиняются стандартным уравнениям ни для жидкостей, ни для твердых тел.Одним из многих странных явлений, изученных физиками, является эффект “бразильского ореха”: встряхните банку с орехами разного размера, и самые крупные из них всплывут наверх. Одно из возможных объяснений заключается в том, что встряхивание вызывает конвекцию ореха, при этом узкая полоса материала постоянно опускается вдоль стенок контейнера, в то время как материал, отходящий от краев, течет вверх. Согласно этой теории, самые крупные орехи слишком широкие, чтобы поместиться в узком тонущем слое по краям, и застревают сверху. Но Шинброт и его коллега из Рутгерса Фернандо Муцио обнаружили другой эффект, связанный с плотностью, а не с размером. Они помещали пластиковые пасхальные яйца, наполненные различным количеством стальной дроби, на слой мелкого стеклянного порошка и энергично встряхивали с частотой около 10 Гц. Самые тяжелые яйца всплыли, как и ожидалось, но самые легкие опустились на дно. По словам Шинброта, любой может наблюдать эффект, наполнив банку солью наполовину, поместив внутрь стальную гайку и завинчивающуюся крышку от бутылки (или другие предметы высокой и низкой плотности) и энергично встряхнув."
Как эти все явления описать математически и обьяснить с точки зрения физики?
