Physics
Sanduhr mit Körnern · 3D
Eine dreidimensionale Sanduhr aus Glas mit Tausenden kollidierenden und rotierenden Körnern. Verändere Öffnung und Reibung, drehe die Sanduhr um und miss den Sandfluss.
Was passiert
A 3D Glas-Sanduhr mit Tausenden kollidierenden, rotierenden Körnern. Ändern Sie den Hals und die Reibung, drehen Sie das Gefäß und messen Sie den Sandfluss. Kugelförmige Körner verschieben und drehen sich mit unelastischen Kontakten, Reibung und Rollwiderstand in einem geschlossenen Gefäß. Dies ist ein Lehrmodell vergrößerter trockener Körner mit einer endlichen Anzahl von Kontaktiterationen, ohne Luft, Adhäsion oder Verformung. Die Beverloo-Koeffizienten dienen der Veranschaulichung und sind nicht auf echten Sand kalibriert. Die Durchflussmessung wird fortgesetzt, wenn die Drehung beendet ist.
Zum Ausprobieren
Mit der rechten Maustaste umkreisen; Zoomen Sie mit dem Rad. Drehen Sie das komplette Glasgefäß und beobachten Sie, wie die Körner auf die sich bewegenden Wände reagieren. Die 3D-Beverloo-Kurve ist ein empirischer Vergleich und nicht der Treiber der Simulation.
Gleichungen des Moduls
Gleichungen m v′ = m g + Impulse aus Kollisionen; I = 2mr²/5 |Jt| ≤ μ Jn; e = 0.08 Q3D ≈ C φ √g (D − k d)^(5/2) / (πd³/6) C = 0.58; φ = 0.60; k = 1.5 Fester Zeitschritt Δt = 1/240 s; bewegliche Wände übertragen Impuls
