Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
(MATERIA OPTATIVA I) MATERIA OPTATIVA	LIC.EN FISICA	015/06	2010	1° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
VIDALES, ANA MARIA	Prof. Responsable	P.Adj Exc	40 Hs
UÑAC, RODOLFO OMAR	Prof. Colaborador	P.Asoc Exc	40 Hs

El curso se dicta como materia optativa orientada a la formación superior de Licenciados en Física que deseen profundizar sus conocimientos en el estudio y descripción del comportamiento de medios granulares, en el marco de un tratamiento mecánico-clásico de los problemas abordados. Se ofrece la posibilidad de trabajos prácticos de simulación y/o experimentales de modo que el alumno aprenda algunas herramientas útiles para su formación y posterior desarrollo de trabajo final tanto en esta temática como en otras posibles.

• Que el alumno adquiera los conocimientos básicos introductorios a los problemas de transporte, apilamiento y manipulación de medios granulares, secos y con humedad, entendiendo las principales leyes físicas que describen su comportamiento.
• Que el alumno aprenda a resolver e investigue problemas sencillos en el tema, planteando una posible metodología de investigación.
• Que adquiera destreza en el planteo de modelos simples para la simulación de algunas situaciones físicas donde intervienen medios granulares.
• Que adquiera destreza en el diseño de dispositivos experimentales sencillos para la medida de algunos parámetros de interés en problemas relacionados al apilamiento y flujo de medios granulares.
• Que posea una formación básica en un tema de gran interés y actual vigencia en la investigación científica en física y en modelado computacional de problemas.

Unidad I: Introducción a los medios granulares
Algunos conceptos físicos. Ejemplos. Tratamiento Industrial. Problemas de flujo. Los materiales granulares y la geofísica.

Unidad II: Los granos en interacción.
Los granos. Una partícula y su entorno. Dos partículas en interacción: fricción sólida, choques y deformaciones elásticas. Varias partículas en interacción. Ley de fricción en granulares. Número de Bagnold.

Unidad III: Estática de un apilamiento granular
Relaciones esfuerzo-despalazamiento. Dilatancia de Reynolds. Modelo de Janssen

Unidad IV: Flujos granulares
Pila de arena en equilibrio. Ángulos de máxima estabilidad y de reposo. Avalanchas. Flujos en canales y silos. Formación y transporte de dunas. Descripción hidrodinámica

Unidad V: Mezcla y segregación
Segregación. Mecanismos: rotación, vibración, esfuerzos de corte. Modelos experimentales
Mezcla. Mecanismos: difusión y convección. Modelos experimentales.

Unidad VI: Medios granulares húmedos
La física y los medios granulares húmedos. Cohesión entre dos esferas. Cuatro estados según el contenido de líquido. Propiedades mecánicas. Modelos. Ejemplos.

Unidad VII: Descripción cualitativa de modelos numéricos.
Los diferentes métodos de simulación numérica de medios granulares. Problemas. Esferas duras y blandas. Dinámica molecular. Dinámica de contactos. Monte Carlo.

Los trabajos prácticos serán de dos tipos: experimentales y de simulación.
Los alumnos, de acuerdo a su perfil de formación, optarán por realizar experiencias en alguno de los dos tipos o en ambos. El número mínimo será de dos de experiencias.
Los trabajos prácticos se irán desarrollando a la par de las clases teóricas, a partir del momento en que se complete el dictado de la Unidad III.

Por promoción sin examen.
El alumno deberá tener una asistencia mínima a clases del 70%.
Deberá aprobar el total de los trabajos prácticos que se ha propuesto realizar.
Deberá aprobar un examen integral escrito sobre teoría al final del curso y con nota mayor o igual a 7.

[1] The Physics of Granular Media. Haye Hinrichsen (Editor), Dietrich E. Wolf (Editor).
[2] Apuntes de la Cátedra.

[1] Artículos de Revistas en la temática.

• Que el alumno adquiera los conocimientos básicos introductorios a los problemas de transporte, apilamiento y manipulación de medios granulares, secos y con humedad, entendiendo las principales leyes físicas que describen su comportamiento.
• Que el alumno aprenda a resolver e investigue problemas sencillos en el tema, planteando una posible metodología de investigación.
• Que adquiera destreza en el planteo de modelos simples para la simulación de algunas situaciones físicas donde intervienen medios granulares.
• Que adquiera destreza en el diseño de dispositivos experimentales sencillos para la medida de algunos parámetros de interés en problemas relacionados al apilamiento y flujo de medios granulares.
• Que posea una formación básica en un tema de gran interés y actual vigencia en la investigación científica en física y en modelado computacional de problemas.

Unidad I: Introducción a los medios granulares
Unidad II: Los granos en interacción
Unidad III: Estática de un apilamiento granular
Unidad IV: Flujos granulares
Unidad V: Mezcla y segregación
Unidad VI: Medios granulares húmedos
Unidad VII: Descripción cualitativa de modelos numéricos.