Vì sao một số vết nứt đẩy nhau ra?

Một nghiên cứu lí thuyết về sự lan truyền vết nứt đem lại một lời giải thích cho sự đẩy nhau mà người ta quan sát thấy giữa những cặp vết nứt nhất định trên tiến trình va chạm nhau.

Khi hai vết nứt lan truyền trong một vật liệu như bê tông hoặc kim loại, chúng có xu hướng đi theo những lộ trình mang chúng đến gần nhau hơn. Tuy nhiên, một số vết nứt lại biểu hiện sự đẩy nhau ở cự li ngắn trước khi đảo trở lại mode hút khi lan truyền. Kết quả cuối cùng là một kiểu vết nứt hình lưỡi câu. Loïc Vanel ở trường Đại học Claude Bernard Lyon 1, Pháp, và các đồng sự đã khảo sát hành trạng này bằng cách tính các hướng lan truyền vết nứt đối với những kiểu vết nứt đa dạng. Họ chứng minh được rằng sự đẩy nhau xảy ra khi các vết nứt tương đối dài tiến về nhau trực diện hoặc gần như trực diện. Mô hình trên có thể hữu ích cho các dụng cụ vốn nhạy cảm với cách các vết nứt liên kết với nhau, ví dụ như các bộ cảm biến cơ màng mỏng kim loại và các linh kiện điện tử uốn dẻo.

Vết nứt

Các vết nứt xuất hiện khi một vật liệu chịu sức căng. Lí thuyết cơ học đứt gãy thường có thể dự đoán hướng mà các vết nứt sẽ lan truyền dựa trên sự giảm thiểu sức căng. Tuy nhiên, công trình lí thuyết trước đây khó mà lí giải hành trạng của hai vết nứt tiến về phía nhau theo hai đường song song: các mô hình dường như chỉ dự đoán các tương tác vết nứt hút nhau, trong khi quan sát cho thấy sự đẩy nhau cũng có thể xảy ra.

Loïc Vanel và nhóm của ông đã nghiên cứu lại bài toán vết nứt song song bằng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn, trong đó vật liệu được chia làm những phần nhỏ hơn, và họ xét các lực tác dụng lên mỗi phần. Bằng cách tính toán hướng mà các vết nứt lan truyền, họ tìm thấy rằng sự đẩy nhau có thể xảy ra trong một không gian tham số nhỏ khi khoảng cách giữa các vết nứt dưới khoảng 10% chiều dài vết nứt. Các kết quả trên có vẻ lí giải được những diện mạo địa lí trong đó các dãy núi kéo dài 100 km đẩy nhau ra ở cự li vài km.

Nghiên cứu này công bố trên tạp chí Physical Review Letters.

Nguồn: APS Physics

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Các bài khác


Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 9)
19/01/2019
Dãy hoạt động hóa học kim loại Dãy hoạt động kim loại là một danh sách so sánh hoạt tính tương đối của các kim loại –
Bảng tuần hoàn hóa học tốc hành (Phần 8)
19/01/2019
Công thức cấu tạo Mỗi công thức hóa học là một phần hình ảnh nào đó của phân tử. Mặc dù được viết bằng chữ, song
Thêm một bài toán học máy không thể giải được
18/01/2019
Các nhà toán học vừa tìm ra một bài toán mà họ không thể giải được. Chẳng phải vì họ không đủ thông minh; đơn giản
Vì sao dây thun luôn ‘quằn quại’ khi bạn búng nó đi?
18/01/2019
Các gợn sóng đặc trưng hình thành ở các sợi dây thun sau khi chúng bị búng vào không khí vừa được nghiên cứu tỉ mỉ bởi
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần cuối)
15/01/2019
LỜI BẠT Lucy Hawking Dưới bầu trời xám xịt lạnh lẽo của ngày xuân Cambridge, chúng tôi ngồi trong đoàn xe tang hướng về
Giải đáp nhanh những câu hỏi lớn – Stephen Hawking (Phần 23)
15/01/2019
CHƯƠNG 10 LÀM THẾ NÀO CHÚNG TA ĐỊNH HÌNH TƯƠNG LAI? Một thế kỉ trước, Albert Einstein đã cách mạng hóa nhận thức của chúng
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 30)
13/01/2019
Lực yếu Lực yếu có tên gọi như thể không phải vì nó vốn dĩ yếu, mà do tầm tác dụng hết sức ngắn của nó. Ở những
Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 29)
13/01/2019
Lực điện từ Ngoài lực hấp dẫn, lực điện từ là lực chúng ta trải nghiệm nhiều nhất trong cuộc sống hằng ngày. Cho dù

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com