Movimento e impacto de corpos sólidos em meios granulares

Resumo

Desde o movimento de animais e máquinas sobre e dentro da matéria granular até a penetração e colisão de objetos sólidos na areia, o deslocamento de um corpo sólido (intruso) dentro de um meio granular é onipresente na natureza e nas atividades humanas. Além disso, o aquecimento global está levando à criação de mais e mais áreas desérticas no planeta. A entrega e transporte de mercadorias nestas áreas desérticas é um desafio para os próximos anos. Assim, a compreensão fundamental da interação entre um ou mais objetos em movimento em um substrato granular continua sendo um desafio fundamental e prático. Deste modo, propomos um trabalho em duas partes para investigar experimentalmente: i) os deslocamentos de um conjunto de intrusos inicialmente enterrados em um ambiente granular, explorando os efeitos coletivos em jogo entre eles, a fim de analisar qualitativa e quantitativamente a dinâmica de seus movimentos e ii) investigar a penetração de um intruso em um meio granular por impacto enquanto o mesmo meio é girado a uma velocidade constante, visando avaliar o desvio dos resultados usuais obtidos sobre os impactos de intrusos sólidos em substratos não rotativos, analisando a profundidade de penetração do projétil, bem como o seu tempo de penetração. Ambos os trabalhos serão realizados no laboratório FAST (Fluides, Automatique et Systhèmes Thermiques) na França, sob a orientação do Prof. Dr. Antoine Seguin, visando dar continuidade a problemas semelhantes que estamos estudando numericamente no Brasil. Compreender as interações entre vários intrusos em um ambiente granular é importante para melhor racionalizar a eficiência de diversas situações práticas em muitos tópicos de engenharia. Além disso, entender assuntos relacionados à penetração de projéteis é importante para entender melhor a formação de crateras na superfície da Terra e de outros corpos celestes. (AU)