Kavanozu Sallayınca Neden Hep En Büyük Kuruyemiş Üste Çıkar?
günümüzde taneli sistemler (kuruyemişler, tahıllar, ilaç tabletleri, beton karışımları) titreşim altında kendiliğinden boyut ayrışmasına uğrarlar. bu olgu brazil nut effect olarak bilinir. günlük hayatta kuruyemiş kavanozunu salladığında iri brezilya cevizlerinin yukarı çıkması ve küçük parçaların aşağıya inmesi şeklinde gözlemlenir.
bunun temel sebepleri küçük parçaların titreşimle oluşan boşluklara sızabilmesi ve konveksiyon etkisidir. titreşim sırasında küçük parçalar kabın kenarlarında döngü hareketine girer, büyük parçalar ise bu sırada merkeze yönelip yukarıya doğru yükselir. fakat süreç, titreşim frekansına ve kabın geometrisine oldukça bağlıdır. frekans değiştiğinde ya da kap silindirik değil farklı bir şekle sahipse ayrışmanın yönü ve hızı tamamen değişebilir; bazı koşullarda büyük parçalar aşağıya iner ya da ayrışma yatay yönde gerçekleşir.
aynı etki beton üretiminde de kendini gösterir. farklı boyutlarda kum, çakıl ve çimento tanelerinden oluşan karışım vibrasyonla titreştirildiğinde iri agregalar yukarıya veya kenarlara kayabilir, çimento taneleri ayrışarak betonun iç yapısını değiştirir. bu bazen daha yoğun ve sağlam bir yapı oluştururken, bazen de homojenliği bozarak çatlak ve kırılganlık riskini artırır. yani kontrol edilmelidir.
ilginç olan, bu etkinin sadece dünyada değil, düşük yerçekiminde de inceleniyor olması. yapılan deneysel çalışmalar mars ve ay’da bu etkinin daha zayıf gerçekleşeceğini ortaya koymuştur. hatta çin uzay istasyonu’nda yapılan bir deneyde ilk kez etki ters bir şekilde gözlendi: mikrogravite ortamında büyük parçalar yukarı çıkmak yerine dibe battı. bu sonuç, ay ve mars toprağı gibi gezegen yüzeyindeki taneli malzemelerin nasıl davranacağını anlamak açısından önemli ve gelecekteki uzay görevlerinde ciddi rol oynayacak.
brazil nut effect, mutfakta kavanoz sallarken fark edilen basit bir olay gibi görünse de, beton teknolojisinden uzay keşiflerine kadar uzanan geniş bir etkiye sahip. doğru koşullarda avantaj sağlayabilir, yanlış koşullarda ise ciddi sorunlara yol açabilir.
