{"id":8148,"date":"2021-09-09T08:00:53","date_gmt":"2021-09-09T11:00:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/?p=8148"},"modified":"2021-09-30T02:31:00","modified_gmt":"2021-09-30T05:31:00","slug":"o-efeito-castanha-do-para","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www3.unicentro.br\/petfisica\/2021\/09\/09\/o-efeito-castanha-do-para\/","title":{"rendered":"O efeito castanha-do-par\u00e1"},"content":{"rendered":"
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[vc_row][vc_column][vc_column_text]<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0O efeito castanha-do-par\u00e1, conhecido internacionalmente como\u00a0brazil\u00a0nut\u00a0effect,<\/i>\u00a0\u00e9 um efeito de segrega\u00e7\u00e3o de tamanho por convec\u00e7\u00e3o granular, isto \u00e9, quando um objeto de maior tamanho que\u00a0<\/b>outros em uma amostra tende a ficar em cima ao chacoalhar o compartimento com os gr\u00e3os, como a castanha-do-par\u00e1 [1, 2].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Os materiais s\u00e3o encontrados em estados s\u00f3lido, l\u00edquido ou gasoso, onde\u00a0<\/b>os dois \u00faltimos s\u00e3o fluidos. Entretanto,\u00a0a forma como esses materiais se comportam\u00a0nem sempre \u00e9 clara. Por exemplo, a \u00e1gua e o ar fluem, por isso s\u00e3o fluidos,\u00a0ou seja,\u00a0sempre est\u00e3o se deformando.\u00a0No entanto, esse comportamento de fluir n\u00e3o se concentra somente em fluidos, diversos gr\u00e3os de areia t\u00eam um fluxo, por\u00e9m um gr\u00e3o de areia \u00fanico n\u00e3o\u00a0<\/b>se comporta\u00a0como\u00a0um\u00a0fluido. Uma rocha deslizando de uma montanha n\u00e3o se comporta como um fluido, mas um grande deslizamento com diversas rochas pode-se analisar como um\u00a0fluido.\u00a0As areias, as rochas e os cereais s\u00e3o gr\u00e3os, por isso o efeito da castanha-do-par\u00e1 \u00e9 granular [1-3].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Um mecanismo que explica o efeito \u00e9 que,\u00a0ao agitar um recipiente com gr\u00e3os misturados, os menores percolam os maiores.\u00a0De forma que,\u00a0a cada chacoalhada, \u00e9 aberto um espa\u00e7o de ar entre\u00a0as part\u00edculas\u00a0maiores e\u00a0as part\u00edculas\u00a0menores provavelmente v\u00e3o para baixo dos maiores, assim,<\/b>\u00a0a cada chacoalhada o gr\u00e3o maior sobe mais e mais. Esse tipo de segrega\u00e7\u00e3o dos gr\u00e3os \u00e9 chamado segrega\u00e7\u00e3o granular por percola\u00e7\u00e3o [1, 2].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Outro mecanismo \u00e9 a convec\u00e7\u00e3o granular. Ao chacoalhar um recipiente com part\u00edculas do mesmo tamanho, observa-se que os gr\u00e3os sobem, colidem com a lateral do recipiente e come\u00e7am a direcionar-se para o fundo, enquanto as part\u00edculas do fundo tendem a subir, criando uma circula\u00e7\u00e3o. Quando um gr\u00e3o maior \u00e9 adicionado, ele tende a subir por conta da convec\u00e7\u00e3o das part\u00edculas menores [1, 2, 4].\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0A complexidade desse fen\u00f4meno \u00e9 causada tanto pela convec\u00e7\u00e3o, quanto pela percola\u00e7\u00e3o. Ambas as explica\u00e7\u00f5es dependem de diversos fatores, como a densidade dos gr\u00e3os, a fric\u00e7\u00e3o e a press\u00e3o de ar entre os gr\u00e3os, entre outros. O recipiente que armazena as part\u00edculas tamb\u00e9m pode exercer influ\u00eancia sobre os mecanismos de separa\u00e7\u00e3o, por exemplo, utilizar um recipiente que seja o tronco de um cone faz com que as part\u00edculas maiores des\u00e7am, esse \u00e9 conhecido como efeito da castanha-do-par\u00e1 inverso [1,\u00a0<\/span><\/span>5,\u00a06].\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0Al\u00e9m da segrega\u00e7\u00e3o das part\u00edculas no cereal, os efeitos citados podem ser observados de diversas formas na natureza. Eles ocorrem em avalanches, desmoronamentos, cintur\u00f5es de asteroides, movimentos e segrega\u00e7\u00f5es de gr\u00e3os [1, 2, 7,\u00a08,\u00a09].\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00a0 \u00a0O efeito castanha-do-par\u00e1 \u00e9 um fen\u00f4meno granular que pode ser comparado ao movimento de fluidos,\u00a0o que o torna complexo. Os mecanismos mais presentes nesse fen\u00f4meno s\u00e3o a percola\u00e7\u00e3o e a convec\u00e7\u00e3o dos gr\u00e3os,\u00a0o primeiro devido aos buracos de ar abertos ao chacoalhar a amostra\u00a0e o segundo devido\u00a0\u00e0\u00a0circula\u00e7\u00e3o dos gr\u00e3os ao redor do recipiente. Esses processos s\u00e3o complicados e dependem de diversos fatores externos e internos ao sistema de gr\u00e3os. Apesar da complexidade, os processos descritos s\u00e3o aplic\u00e1veis na astronomia, ind\u00fastria agr\u00e1ria e pesquisa [1,\u00a08, 9].\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Autor: <\/strong>Gabriel\u00a0<\/span>Presotto.<\/span><\/span><\/p>\n

Refer\u00eancias:<\/b><\/span><\/p>\n

[1]. The\u00a0Brazil\u00a0Nut\u00a0Effect.\u00a0<\/i>Pelo canal\u00a0fyfluiddynamics<\/i>.Dispon\u00edvel\u00a0em:\u00a0<https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=ktA9CjbvDRo><\/a>. Acessado em: 25 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

[2]. BANDANDERE, Sabrine de.\u00a0All\u00a0Mixed\u00a0Up?\u00a0Discover\u00a0the\u00a0Brazil\u00a0Nut\u00a0Effect.\u00a0Scientific\u00a0American.<\/i>Dispon\u00edvel\u00a0em:<<\/i><\/a>https:\/\/www.scientificamerican.com\/article\/all-mixed-up-discover-the-brazil-nut-effect\/><\/a>.\u00a0<\/i>Acessado em: 25 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

[3]. BRITANNICA,\u00a0<\/i>The\u00a0Editors\u00a0of\u00a0Encyclopaedia.\u00a0Fluid.\u00a0Encyc<\/span>lopedia\u00a0Britannica.<\/i>Dispon\u00edvel\u00a0em:<https:\/\/www.britannica.com\/science\/fluid-physics<\/a>>.<\/i>\u00a0Acessado 25 ago. 2021.<\/i>\u00a0<\/span><\/p>\n

[4]. LIU,\u00a0Chuanping. WU,\u00a0Ping. WANG, Li.\u00a0Patterns\u00a0of\u00a0granular\u00a0convection\u00a0and\u00a0separation\u00a0in\u00a0narrow\u00a0vibration\u00a0bed. EPG Web\u00a0Conferences.\u00a0<\/i>2017. Dispon\u00edvel em:<https:\/\/doi.org\/10.1051\/epjconf\/201714003031><\/a>. Acessado em: 26 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

[5]. M\u00d6BIUS,Matthias E. LAUDERDALE, Benjamin E. NAGEL, Sidney R. JAEGER, Heinrich M.\u00a0Size\u00a0separarion\u00a0of\u00a0granular\u00a0particles.\u00a0Nature. 2001.<\/i>Dispon\u00edvel em:\u00a0<https:\/\/doi.org\/10.1038\/35104697><\/a>. Acessado em: 26 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

[6]. BREU, A. P. J. ENSNER, H. M. KRUELLE, C.\u00a0A..REHBERG,\u00a0I.Reversing\u00a0the\u00a0Brazil-nut\u00a0effect:\u00a0competition\u00a0between\u00a0percolation\u00a0and\u00a0condensation.\u00a0PubMed. 2003.\u00a0<\/i>Dispon\u00edvel em:\u00a0<https:\/\/pubmed.ncbi.nlm.nih.gov\/12570618\/><\/a>. Acessado em: 26 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

[7]. TEMMING, Maria.\u00a0X-ray\u00a0scans\u00a0explain\u00a0how\u00a0the\u00a0\u2018Brazil\u00a0nut\u00a0effect\u2019\u00a0works. Science News.<\/i>\u00a0Dispon\u00edvel em:\u00a0<https:\/\/www.sciencenews.org\/article\/brazil-nut-effect-mixed-nuts-xray-scan-physics><\/a>.\u00a0Acessado em: 25 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

[8]. Demonstrate\u00a0granular\u00a0convection\u00a0(aka\u00a0the\u00a0Brazil\u00a0nut\u00a0effect): Avalanche – Science Snacks\u00a0activity.\u00a0<\/i>Pelo canal\u00a0Exploratorium\u00a0Teacher\u00a0Institute.<\/i>Dispon\u00edvel\u00a0em:\u00a0<<\/a>https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=XpFKiWZ0-As<\/a>><\/a>. Acessado em: 25 ago. 2021\u00a0<\/span><\/p>\n

[9]. MATSUMURA, Soko. RICHARDSON, Derek C. MICHEL, Patrick. SCHWARTZ, Stephen R. BALLOUZ, Ronald-Louis. The\u00a0Brazil\u00a0nut\u00a0effect\u00a0and\u00a0its\u00a0application\u00a0to\u00a0asteroids. Monthly\u00a0Notices\u00a0of\u00a0the\u00a0Royal\u00a0Astronomical\u00a0Society<\/i>.\u00a0<\/i>2014. Dispon\u00edvel em:\u00a0<https:\/\/doi.org\/10.1093\/mnras\/stu1388><\/i><\/a>. Acessado em: 26 ago. 2021.\u00a0<\/span><\/p>\n

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