Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
(MATERIA OPTATIVA I) MEDIOS GRANULARES: SIMULACIONES Y EXPERIMENTOS	LIC.EN FISICA	015/06	2021	1° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
VIDALES, ANA MARIA	Prof. Responsable	P.Tit. Exc	40 Hs
BENITO, JESICA GISELE	Prof. Co-Responsable	P.Adj 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-desplazamiento. Dilatancia de Reynolds. Modelo de Janssen

Unidad IV: Flujos granulares
Pila de arena en equilibrio. Ángulos de máxima estabilidad y de reposo. Avalanchas. Flujo en silos. Ecuaciones para régimen de flujo másico y flujo chimenea. Correlaciones entre los parámetros de la ecuación de Beverloo y la forma de los granos.

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

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.
Diferentes métodos de simulación numérica para medios granulares. Esferas duras y blandas. Dinámica de Elementos Discretos (DEM). 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. Sin embargo, cabe aclarar que la parte experimental deberá realizarse de manera presencial en al menos 14 días. Este es el mínimo requerimiento de la materia en vistas a una posible fase NO presencial de cursada y con una
eventual posibilidad de asistencia en persona de los alumnos y el profesor.

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 7/10.

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

[1] Artículos de revistas científicas actualizados.

• 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.

Todas las posibles circunstancias devenidas de las disposiciones de aislamiento social preventivo realizadas por la UNSL, el Ministerio de Educación y el Gobierno Nacional y Provincial.