Configuraciones de arcos en sistemas granulares

D. SLOBINSKY; L. PUGNALONI

LA PLATA

Encuentro; V Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2014

Proponemos un tratamiento alternativo al problema de contar configuraciones microscópicas de un sistema granular estático sometido a la fuerza de gravedad en el cual se utilizan los arcos formados por las partículas como entes principales. Esta estrategia simplifica fuertemente el problema de filtrar aquellas configuraciones que no son mecánicamente estables en el cómputo de todos los microestados del sitema. La estadística que surge al considerar arcos es tratable mediante técnicas Monte Carlo y Wang-Landau, lo cual representa una alternativa para el tratamiento de una gran cantidad de sistemas granulares. Basado en estos conceptos, desarrollamos las ideas presentadas para un modelo bi-dimensional de arcos rígidos no interactuantes, de los cuales obtenemos la densidad de estados exacta. Para validar el modelo comparamos la distribución de arcos y las fluctuaciones de volumen con los resultados obtenidos mediante simulaciones realistas de un sistema granular sometido a "tapping". Además, reproducimos exactamente los resultados obtenidos en el límite de arcos pequeños (hasta 2 partículas) para el modelo límite de una columna casi-unidimensional de discos sin fricción.